JP7674355B2 - Electric vehicle control system, control method, and computer-readable storage medium - Google Patents
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Description
本願は、電気自動車分野に関し、具体的には電気自動車の制御システムと制御方法、電気自動車の電源投入方法、電気自動車の電源遮断方法、電気自動車の充電方法に関する。 This application relates to the field of electric vehicles, and more specifically to a control system and method for electric vehicles, a method for turning on and off the power of electric vehicles, and a method for charging electric vehicles.
電気自動車は、環境に優しく、騒音が低く、利用コストが低いなどの利点を有し、巨大な市場の見通しを有し、且つエネルギー保全を促進でき、社会の発展と進歩に有利である。 Electric vehicles have the advantages of being environmentally friendly, quiet and low-cost to use, and have huge market prospects. They also promote energy conservation and are beneficial to the development and progress of society.
従来技術において、電気自動車の高圧電気システムの制御部品は、主に車両コントローラ(Vehicle Control Unit、VCU)と、電池管理システム(Battery Management System、BMS)とから構成されている。VCUは、高圧配分ユニット(Power Distribution Unit、PDU)により、水冷ユニット、電気除霜設備、電動エアコン、電気ファンヒーター、オイルポンプコントローラ(オイルポンプDC/AC)、エアポンプコントローラ(エアポンプDC/AC)、DC/DCコンバータなどの電気部品に対して高圧制御を行い、BMSは、主にモータコントローラ(Motor Control Unit、MCU)のモータ駆動モジュール(インバータ)に対して高圧制御を行う。 In the prior art, the control components of the high-voltage electrical system of an electric vehicle are mainly composed of a vehicle controller (Vehicle Control Unit, VCU) and a battery management system (BMS). The VCU performs high-voltage control of electrical components such as a water cooling unit, an electric defrosting device, an electric air conditioner, an electric fan heater, an oil pump controller (oil pump DC/AC), an air pump controller (air pump DC/AC), and a DC/DC converter through a high-voltage distribution unit (PDU), and the BMS mainly performs high-voltage control of the motor drive module (inverter) of the motor controller (Motor Control Unit, MCU).
以上のように、従来技術では、電気自動車の高圧電気系統の制御部品は比較的分散しており、VCUとBMSとの間でCANによる情報のやり取りが行われるため、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定することが必要であり、相互に論理判断を行ってからリレーのオン/オフを実行し、回線の接続関係が複雑であり、配線が多くなり、通信周期が長くなり、車両の電源投入/遮断時間が増加し、故障しやすくなり、故障が発生すると、電源投入が成功せず、車両が正常に起動できず、ユーザの体験に影響を与えている。 As described above, in conventional technology, the control components of an electric vehicle's high-voltage electrical system are relatively dispersed, and information is exchanged between the VCU and BMS via CAN, making it necessary to formulate complex communication protocols and control policies, and relays are turned on/off after mutual logical judgments, resulting in complex line connections, more wiring, longer communication cycles, increased vehicle power-on/off times, and increased susceptibility to breakdowns. If a breakdown occurs, the power cannot be turned on successfully and the vehicle cannot start up normally, affecting the user experience.
本願の実施例は、制御システムの構造を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、電源投入/遮断時間を短縮することができる電気自動車の制御システムと制御方法、電気自動車の電源投入方法、電気自動車の電源遮断方法、電気自動車の充電方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体並びに電子機器を提供している。 The embodiments of the present application provide an electric vehicle control system and control method, a power-on method for an electric vehicle, a power-off method for an electric vehicle, a charging method for an electric vehicle, a computer-readable storage medium, and an electronic device that can simplify the structure of the control system, simplify the control policy, and shorten the power-on/power-off time.
第1の観点では、本願は、
電気自動車の制御を行うパワードメインコントローラ(DCU)と、
電気自動車の動力電池、モータ駆動モジュールに対し、電流のサンプリングを行い、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電流サンプリングユニットと、
前記動力電池により駆動され、自身に流れる電流をサンプリングし、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電力消費機器と、を備え、
前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器、前記電流サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、前記動力電池を管理し、前記モータ駆動モジュール、前記電力消費機器を制御する、
電気自動車の制御システムを提供している。
In a first aspect, the present application provides:
A power domain controller (DCU) that controls the electric vehicle;
A current sampling unit for sampling current of a power battery and a motor drive module of an electric vehicle and sending a sampling signal to the power domain controller;
a power consumption device driven by the power battery, sampling a current flowing through the power consumption device and transmitting a sampling signal to the power domain controller;
The power domain controller manages the power battery and controls the motor drive module and the power consumption device in response to the sampling signal transmitted from the power consumption device and the current sampling unit.
We provide control systems for electric vehicles.
本願の以上の実施例では、電気自動車の制御システムは、パワードメインコントローラ(Domain Control Unit DCU)を有しており、動力電池、モータ駆動モジュール、電力消費機器のサンプリング信号は、DCUに直接送信され、DCUは、サンプリング信号に応じて動力電池、モータ駆動モジュール、電力消費機器を管理・制御する。即ち、DCUは、BMS、MCU、VCUの機能を集積しており、従来技術のように、VCU、BMS、MCUがそれぞれ独立して管理・制御を行い、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する必要がないため、本実施例に係る電気自動車の制御システムは、構成が簡単であり、回線接続関係を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、通信方式を簡略化することができる。 In the above embodiment of the present application, the electric vehicle control system has a power domain controller (Domain Control Unit DCU), and sampling signals of the power battery, motor drive module, and power consumption devices are sent directly to the DCU, which manages and controls the power battery, motor drive module, and power consumption devices in response to the sampling signals. In other words, the DCU integrates the functions of the BMS, MCU, and VCU, and there is no need for the VCU, BMS, and MCU to independently manage and control each other, communicate with each other in a complicated manner, and execute a complicated control policy, as in the conventional technology. Therefore, the electric vehicle control system according to this embodiment has a simple configuration, simplifies the line connection relationship, simplifies the control policy, and simplifies the communication method.
いくつかの実施例では、電気自動車の制御システムは、
前記電力消費機器、前記モータ駆動モジュールの給電回路をオン/オフにするスイッチモジュールと、
前記スイッチモジュールに対し電圧のサンプリングを行い、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電圧サンプリングユニットと、を更に備え、
前記パワードメインコントローラは、前記電圧サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、前記スイッチモジュールのオン/オフを制御する。
In some embodiments, a control system for an electric vehicle includes:
a switch module for turning on/off a power supply circuit of the power consumption device and the motor drive module;
a voltage sampling unit configured to sample a voltage of the switch module and send a sampling signal to the power domain controller;
The power domain controller controls the on/off of the switch module according to the sampling signal sent from the voltage sampling unit.
本願の以上の実施例では、スイッチモジュールのサンプリング信号は、DCUに直接送信され、DCUはこのサンプリング信号に応じて、スイッチモジュールを制御することで、電力消費機器やモータ駆動モジュールの動作を制御している。即ち、DCUは、PDUの機能をさらに集積しているため、本実施例に係る電気自動車の制御システムは、構成がさらに簡略化され、回線接続関係、制御ポリシーや通信方式がさらに簡略化される。 In the above embodiment of the present application, the sampling signal of the switch module is sent directly to the DCU, and the DCU controls the switch module in response to this sampling signal, thereby controlling the operation of the power consumption devices and the motor drive module. In other words, since the DCU further integrates the functions of the PDU, the electric vehicle control system according to this embodiment has a further simplified configuration, and the line connection relationships, control policy, and communication method are further simplified.
いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器の状態を検出し、検出データを演算して前記電力消費機器の制御ポリシーを決定する。 In some embodiments, the power domain controller detects the state of the power consumer and calculates the detected data to determine a control policy for the power consumer.
本願の以上の実施例では、DCUは、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、電力消費機器の状態を検出し、且つ検出した状態データを演算し、演算した検出データに応じて、電力消費機器の制御ポリシーを決定する。即ち、DCU内で演算及び論理判断を行い、演算結果を共有できるため、従来技術における各コントローラが個別に処理しから、データ転送を行うプロセスを省き、総合的な処理能力を大幅に向上させ、また、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定する必要もない。 In the above embodiment of the present application, the DCU receives sampling signals from the power consuming devices, detects the states of the power consuming devices, calculates the detected state data, and determines the control policy for the power consuming devices according to the calculated detection data. In other words, since calculations and logical judgments are performed within the DCU and the calculation results can be shared, the process of data transfer that was performed by each controller individually in the conventional technology is eliminated, the overall processing capacity is significantly improved, and there is no need to formulate complex communication protocols or control policies.
いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、信号線を介して前記電力消費機器、前記電流サンプリングユニットと接続されており、前記パワードメインコントローラは、ハードワイヤを介して前記スイッチモジュールと接続されている。 In some embodiments, the power domain controller is connected to the power consumer and the current sampling unit via signal lines, and the power domain controller is connected to the switch module via hardwires.
本願の以上の実施例では、DCUは、CANを介して電力消費機器、電流サンプリングユニットと接続され、DCUは、CANプロトコル(Controller Area Network、コントローラエリアネットワークバスプロトコル)を介して電力消費機器、電流サンプリングユニットと通信され、DCUは、電力消費機器、電流サンプリングユニットのサンプリング信号を受信し、電力消費機器、電流サンプリングユニットに制御信号を送信する。DCUは、ハードワイヤを介してスイッチモジュールと接続されているため、DCUとスイッチモジュールは迅速に信号を伝送でき、スイッチモジュールの高速制御を実現できる。 In the above embodiment of the present application, the DCU is connected to the power consumption device and the current sampling unit via the CAN, and the DCU communicates with the power consumption device and the current sampling unit via the CAN protocol (Controller Area Network, Controller Area Network bus protocol), and the DCU receives sampling signals from the power consumption device and the current sampling unit and transmits control signals to the power consumption device and the current sampling unit. Since the DCU is connected to the switch module via a hardwire, the DCU and the switch module can transmit signals quickly, enabling high-speed control of the switch module.
いくつかの実施例では、前記電力消費機器は、エアポンプコントローラと、オイルポンプコントローラと、エアコン圧縮機と、水冷ユニットと、電圧変換モジュール(DC/DC)と、モータ駆動モジュールとを含む。 In some embodiments, the power consumers include an air pump controller, an oil pump controller, an air conditioner compressor, a water cooling unit, a voltage conversion module (DC/DC), and a motor drive module.
本願の以上の実施例では、DCUは、エアポンプコントローラ、オイルポンプコントローラ、エアコン圧縮機、水冷ユニット、電圧変換モジュール(DC/DC)、モータ駆動モジュールなどの複数の電力消費機器を制御することで、車両の高圧側配電制御を実現することができる。 In the above-described embodiments of the present application, the DCU can realize high-voltage power distribution control of the vehicle by controlling multiple power consuming devices such as an air pump controller, an oil pump controller, an air conditioner compressor, a water cooling unit, a voltage conversion module (DC/DC), and a motor drive module.
第2の観点では、本願は、パワードメインコントローラを有する電気自動車の制御方法であって、
前記動力ドメインコントローラは、動力電池、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、電力消費機器の動作を管理及び制御することを含む電気自動車の制御方法を提供している。
In a second aspect, the present application provides a control method for an electric vehicle having a power domain controller, comprising:
The power domain controller receives sampling signals of a power battery and power consuming devices, and manages and controls the operation of the power battery and power consuming devices according to the sampling signals.
本願の以上の実施例では、パワードメインコントローラは、動力電池、電力消費機器のサンプリング信号を直接受信し、該サンプリング信号に応じて前記動力電池、電力消費機器の動作を直接管理及び制御する。即ち、DCUは、BMS、MCU、VCUの機能を集積しているので、本実施例に係る電気自動車の制御方法は、制御ポリシーを簡略化でき、通信方式を簡略化でき、従来技術のようにVCU、BMS、MCUがそれぞれ独立して管理及び制御を行い、互いに複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する必要がない。 In the above embodiment of the present application, the power domain controller directly receives sampling signals from the power battery and power consuming devices, and directly manages and controls the operation of the power battery and power consuming devices in response to the sampling signals. In other words, since the DCU integrates the functions of the BMS, MCU, and VCU, the electric vehicle control method according to this embodiment can simplify the control policy and the communication method, and there is no need for the VCU, BMS, and MCU to independently manage and control each other, communicate with each other in a complicated manner, and execute a complicated control policy, as in the conventional technology.
いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、スイッチモジュールのサンプリング信号を受信し、該サンプリング信号に応じて前記スイッチモジュールのオン/オフを制御することを更に含む。 In some embodiments, the power domain controller further includes receiving a sampling signal of a switch module and controlling the on/off of the switch module in response to the sampling signal.
本願の以上の実施例では、スイッチモジュールのサンプリング信号がDCUに直接送信され、DCUは、このサンプリング信号に応じて、スイッチモジュールを制御することで、電力消費機器やモータ駆動モジュールの動作を制御している。即ち、DCUは、PDUの機能をさらに集積しているので、本実施例に係る電気自動車の制御方法は、制御ポリシー、通信方式をさらに簡略化することができる。 In the above embodiment of the present application, the sampling signal of the switch module is sent directly to the DCU, and the DCU controls the switch module in response to this sampling signal, thereby controlling the operation of the power consumption devices and the motor drive module. In other words, the DCU further integrates the functions of the PDU, so that the control policy and communication method of the electric vehicle according to this embodiment can be further simplified.
いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器の状態を検出し、検出データを演算し、前記電力消費機器の制御ポリシーを決定する。 In some embodiments, the power domain controller detects the state of the power consumer, calculates the detected data, and determines a control policy for the power consumer.
本願の以上の実施例では、DCUは、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、電力消費機器の状態を検出し、且つ検出した状態データを演算し、演算した検出データに応じて、電力消費機器の制御ポリシーを決定する。即ち、DCU内で演算及び論理判断を行い、演算結果を共有できるため、従来技術における各コントローラが個別に処理してから、データ転送を行うプロセスを省き、総合的な処理能力を大幅に向上させ、また、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定する必要もない。 In the above embodiment of the present application, the DCU receives sampling signals from the power consuming devices, detects the states of the power consuming devices, calculates the detected state data, and determines a control policy for the power consuming devices according to the calculated detection data. In other words, since calculations and logical decisions are performed within the DCU and the calculation results can be shared, the process of each controller processing data individually and then transferring the data as in the conventional technology is eliminated, significantly improving overall processing capacity and eliminating the need to formulate complex communication protocols or control policies.
いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、信号線を介して前記電力消費機器と接続されており、前記パワードメインコントローラは、ハードワイヤを介して前記スイッチモジュールと接続されている。 In some embodiments, the power domain controller is connected to the power consumer via a signal line, and the power domain controller is connected to the switch module via a hardwire.
本願の以上の実施例では、DCUは、電力消費機器、電流サンプリングユニットと、信号線、例えば、CANを介して接続されている。即ち、DCUは、CANプロトコル(Controller Area Network コントローラエリアネットワークバスプロトコル)を介して電力消費機器、電流サンプリングユニットと通信を行い、DCUは、電力消費機器、電流サンプリングユニットのサンプリング信号を受信し、電力消費機器、電流サンプリングユニットに制御信号を送信する。DCUは、ハードワイヤを介してスイッチモジュールと接続されているため、DCUとスイッチモジュールは迅速に信号を伝送でき、スイッチモジュールの高速制御を実現できる。 In the above embodiments of the present application, the DCU is connected to the power consumption device and the current sampling unit via a signal line, for example, a CAN. That is, the DCU communicates with the power consumption device and the current sampling unit via a CAN protocol (Controller Area Network bus protocol), and the DCU receives sampling signals from the power consumption device and the current sampling unit and transmits control signals to the power consumption device and the current sampling unit. Since the DCU is connected to the switch module via a hardwire, the DCU and the switch module can transmit signals quickly, enabling high-speed control of the switch module.
いくつかの実施例では、前記電力消費機器は、エアポンプコントローラと、オイルポンプコントローラと、エアコン圧縮機と、水冷ユニットと、電圧変換モジュールと、モータ駆動モジュールとを含む。 In some embodiments, the power consumers include an air pump controller, an oil pump controller, an air conditioner compressor, a water cooling unit, a voltage conversion module, and a motor drive module.
本願の以上の実施例では、DCUは、エアポンプコントローラ、オイルポンプコントローラ、エアコン圧縮機、水冷ユニット、電圧変換モジュール(DC/DC)、モータ駆動モジュール等の複数の電力消費機器を制御することで、車両高圧側配電制御を実現できる。 In the above-described embodiment of the present application, the DCU can realize vehicle high-voltage side power distribution control by controlling multiple power consuming devices such as an air pump controller, an oil pump controller, an air conditioner compressor, a water cooling unit, a voltage conversion module (DC/DC), and a motor drive module.
第3の観点では、本願は、動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源投入方法であって、
前記パワードメインコントローラは、電源投入要求信号を検出してから初期化を行うステップと、
前記パワードメインコントローラは、初期化が完了した後、電源投入条件が満たされたか否かを検出するステップと、
前記パワードメインコントローラは、電源投入条件が満たされていると、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオン指令を送信し、メイン回路をオンにするステップと、
前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールのプリチャージ回路リレーにオン指令を送信し、プリチャージ回路をオンにし、前記モータ駆動モジュールをプリチャージするステップと、
前記パワードメインコントローラは、前記モータ駆動モジュールの正極に接続されたモータ駆動回路リレーにオン指令を送信し、モータ駆動回路をオンにするステップと、
前記パワードメインコントローラは、前記プリチャージ回路リレーにオフ指令を送信し、プリチャージを終了し、メイン回路への電源の投入を完了するステップと、
前記パワードメインコントローラは、水冷ユニットリレー、電気除霜リレー、エアコン温風リレー、補助駆動リレーにオン指令を送信し、各高圧電力消費機器をオンにし、車両への電源の投入を完成するステップと、を含む、
電気自動車の電源投入方法を提供している。
In a third aspect, the present application provides a power-on method for an electric vehicle having a power domain controller that receives sampling signals of a power battery, a switch module, and a power consumer, and manages and controls operations of the power battery, the switch module, and the power consumer in response to the sampling signals, the method comprising:
the power domain controller performs initialization after detecting a power-on request signal;
the power domain controller detects whether a power-on condition is met after the initialization is completed;
When a power-on condition is satisfied, the power domain controller sends an ON command to a main circuit relay connected to a negative electrode of a power battery to turn on a main circuit;
The power domain controller transmits an ON command to a precharge circuit relay of a motor drive module to turn on a precharge circuit and precharge the motor drive module;
The power domain controller transmits an ON command to a motor drive circuit relay connected to the positive electrode of the motor drive module to turn on the motor drive circuit;
the power domain controller sends an OFF command to the precharge circuit relay to terminate the precharge and complete power-on of the main circuit;
The power domain controller sends an ON command to the water cooling unit relay, the electric defrost relay, the air conditioner hot air relay, and the auxiliary drive relay to turn on each high voltage power consuming device, and completes power supply to the vehicle.
A method for powering up an electric vehicle is provided.
本願の以上の実施例の電源投入方法において、パワードメインコントローラは、リレーを直接制御しているので、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるVCU、BMS、PDUがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する状況を簡略化することができる。本実施例では、DCUが電源投入条件を検出・演算し、論理判断を行い、演算結果を共有し、従来技術における各コントローラが相互にデータを転送し、VCUが判断を行うプロセスがなく、したがって、本実施例に係る電源投入方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単であり、電源投入時間を短縮することができる。 In the power-on method of the above embodiment of the present application, the power domain controller directly controls the relays, so that the control capability is concentrated and the response is fast, simplifying the situation in the prior art where the VCU, BMS, and PDU each operate independently, perform complex communications with each other, and execute complex control policies. In this embodiment, the DCU detects and calculates the power-on conditions, performs logical judgments, and shares the calculation results, eliminating the process in the prior art where the controllers transfer data to each other and the VCU makes judgments. Therefore, the power-on method of this embodiment has a simple communication method and control policy, and can shorten the power-on time.
いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラが電源投入条件を検出するステップは、
前記高圧電力消費機器がオフして出力を禁止するか否かを検出することと、
車両側に電源投入禁止故障があるか否かを検出することと、
各リレーの接点を診断することと、を含む。
In some embodiments, the step of the power domain controller detecting a power-on condition comprises:
Detecting whether the high voltage power consuming device is turned off and output is prohibited;
Detecting whether or not there is a power-on prohibition fault on the vehicle side;
and diagnosing the contacts of each relay.
本願の以上の実施例に係る技術案において、パワードメインコントローラは、前記電源投入条件を迅速に検出し、電源投入時間を短縮すると同時に、電源投入安全を保証することができる。 In the technical solutions according to the above embodiments of the present application, the power domain controller can quickly detect the power-on conditions, shorten the power-on time, and at the same time ensure the safety of power-on.
いくつかの実施例では、各リレーの診断後、前記パワードメインコントローラは、前記パワードメインコントローラ内に記憶されている電力消費機器の情報を読み取り、
前記パワードメインコントローラは、読み取った電力消費機器の情報に応じて演算を行い、演算結果に応じて電力消費機器に対し高圧の配分を行う。
In some embodiments, after diagnosing each relay, the power domain controller reads information of power consumers stored in the power domain controller;
The power domain controller performs a calculation based on the information of the power consuming device that has been read, and distributes high voltage to the power consuming device based on the calculation result.
本願の以上の実施例の構成では、DCUは、その内部に記憶された電力消費機器の情報を読み出し、その内部で演算を行い、演算結果に応じて電力消費機器の高圧配分ポリシーを決定し、エネルギー管理と電力配分を最適化する。DCU内部の情報及びDCUの演算結果を共有することができるため、従来技術における各コントローラが個別に処理してから、データ転送を行うプロセスを省き、複雑な通信プロトコルと制御ポリシーを必要とせず、電源投入時間を大幅に短縮し、故障を減らすことができる。 In the configuration of the above embodiment of the present application, the DCU reads the information of the power consuming devices stored therein, performs calculations therein, and determines the high-voltage distribution policy of the power consuming devices according to the calculation results, optimizing energy management and power distribution. Since the information inside the DCU and the calculation results of the DCU can be shared, the process of each controller processing individually and then transferring data as in the conventional technology is eliminated, and complex communication protocols and control policies are not required, making it possible to significantly shorten the power-on time and reduce failures.
いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラが読み取った電力消費機器の情報は、オンにする電力消費機器の情報と、各電力消費機器の定格電力、重みとを含む。 In some embodiments, the information about the power consumers read by the power domain controller includes information about the power consumers to be turned on, and the rated power and weight of each power consumer.
本願の以上の実施例に係る技術的手段では、DCUは、どの電力消費機器をオンにする必要があるかを読み取り、各電力消費機器の定格電力、重みを読み取り、また、電池の充電状態(SOC)を参照して電力消費機器の定格電力に応じて演算を行い、演算結果に応じてある電力設備に対して電力処理を行う必要があるかどうかを判断することで、高圧配分を最適化し、エネルギー管理を最適化する。 In the technical means according to the above embodiments of the present application, the DCU reads which power consumption devices need to be turned on, reads the rated power and weight of each power consumption device, and performs calculations according to the rated power of the power consumption device by referring to the battery's state of charge (SOC), and determines whether power processing is required for a certain power facility according to the calculation results, thereby optimizing high voltage distribution and energy management.
第4の観点では、本願は、動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源遮断方法であって、
前記パワードメインコントローラは、電源遮断指令を発することと、
前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路電流が所定値よりも小さいか否かを検出することと、
前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールの正極に接続されているモータ駆動回路リレーK3にオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにすることと、
前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーK0にオフ指令を送信し、メイン回路をオフにすることと、を含む、
電気自動車の電源遮断方法を提供している。
In a fourth aspect, the present application provides a power cut-off method for an electric vehicle having a power domain controller that receives sampling signals of a power battery, a switch module, and a power consuming device, and manages and controls operations of the power battery, the switch module, and the power consuming device in response to the sampling signals, the method comprising:
The power domain controller issues a power cut command;
The power domain controller detects whether a main circuit current connected to a negative electrode of a power battery is smaller than a predetermined value;
The power domain controller transmits an OFF command to a motor drive circuit relay K3 connected to the positive electrode of the motor drive module to turn off the motor drive circuit;
The power domain controller transmits an OFF command to a main circuit relay K0 connected to a negative electrode of a power battery to turn off the main circuit.
A method for powering down an electric vehicle is provided.
本願の以上の実施例の電源遮断方法では、パワードメインコントローラDCUが電源遮断指令を出して電源遮断フローに入り、つまり、能動的電源遮断モードである。この電源遮断方法において、パワードメインコントローラがリレーを直接制御しているため、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるVCU、BMS、PDUがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するプロセスを簡略化するため、本実施例に係る電源遮断方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単であり、電源遮断時間を短縮することができる。 In the power shutdown method of the above embodiment of the present application, the power domain controller DCU issues a power shutdown command and enters the power shutdown flow, that is, the active power shutdown mode. In this power shutdown method, the power domain controller directly controls the relay, so the control capacity is concentrated and the response is fast, and the process of executing a complex control policy in the conventional technology, in which the VCU, BMS, and PDU operate independently and communicate with each other in a complex manner, is simplified. Therefore, the power shutdown method of this embodiment has a simple communication method and control policy, and the power shutdown time can be shortened.
第5の観点では、本願は、動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源遮断方法であって、
前記パワードメイコントローラは、電源遮断要求指令を受信した後、電力消費機器をオフにし、且つ水冷ユニットリレー、電気除霜リレー、エアコンと温風リレーをオフにすることと、
前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路の電流を収集し、該電流が所定値よりも小さいか否かを判断することと、
前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールの正極に接続されているモータ駆動回路の電流を収集し、当該電流を前記所定値まで低減させることと、
前記パワードメインコントローラは、前記モータ駆動回路のリレーにオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにすることと、
前記動力ドメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオフ指令を送信し、メイン回路をオフにすることと、を含む
電気自動車の電源遮断方法を提供している。
In a fifth aspect, the present application provides a power cut-off method for an electric vehicle having a power domain controller that receives sampling signals of a power battery, a switch module, and a power consumption device, and manages and controls operations of the power battery, the switch module, and the power consumption device in response to the sampling signals, the method comprising:
The power domain controller turns off the power consumption devices after receiving the power cut-off request command, and turns off the water cooling unit relay, the electric defrost relay, the air conditioner and the hot air relay.
The power domain controller collects a current of a main circuit connected to a negative electrode of a power battery, and determines whether the current is smaller than a predetermined value;
The power domain controller collects a current of a motor drive circuit connected to a positive terminal of a motor drive module and reduces the current to the predetermined value;
the power domain controller transmits an off command to a relay of the motor drive circuit to turn off the motor drive circuit;
The power domain controller sends an OFF command to a main circuit relay connected to the negative electrode of the power battery to turn off the main circuit.
本願の以上の実施例の電源遮断方法では、パワードメインコントローラDCUは、電源遮断要求指令を受信して電源遮断フローに入り、つまり、受動的電源遮断モードである。この電源遮断方法では、DCUが動力電池、モータ駆動モジュールの電流収集信号を収集し、動力電池、モータ駆動モジュールの状態を判断し、且つパワードメインコントローラがリレーを直接制御し、そのため、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるVCU、BMS、PDUがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するプロセスを簡略化するため、本実施例に係る電源遮断方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単で、電源遮断時間を短縮できる。 In the power cutoff method of the above embodiment of the present application, the power domain controller DCU receives a power cutoff request command and enters the power cutoff flow, that is, the passive power cutoff mode. In this power cutoff method, the DCU collects current collection signals from the power battery and the motor driving module, judges the state of the power battery and the motor driving module, and the power domain controller directly controls the relay, so that the control capability is concentrated and the response is fast, and the process of executing a complex control policy, which is the VCU, BMS, and PDU in the prior art, which operate independently and communicate with each other in a complex manner, is simplified. Therefore, the power cutoff method of this embodiment has a simple communication method and control policy, and the power cutoff time can be shortened.
第6の観点では、本願は、動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の充電方法であって、
充電源は、前記パワードメインコントローラにウェイクアップ信号を送信することと、
前記パワードメインコントローラは、前記ウェイクアップ信号を受信してから初期化を行い、且つ充電接続信号が正常であるか否か、充電ガンが位置付けられるか否かを判断することと、
前記パワードメインコントローラは、前記充電源の負極に接続されているリレーと、前記充電源の正極に接続されているリレーにオン指令を送信し、充電を開始することと、
前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオン指令を送信し、且つ水冷ユニットのリレーにオン指令を送信し、水冷を起動することと、を含む、
電気自動車の充電方法を提供している。
In a sixth aspect, the present application provides a charging method for an electric vehicle having a power domain controller that receives sampling signals of a power battery, a switch module, and a power consumer, and manages and controls operations of the power battery, the switch module, and the power consumer in response to the sampling signals, the charging method comprising:
a charging source sending a wake-up signal to the power domain controller;
The power domain controller performs initialization after receiving the wake-up signal, and determines whether the charging connection signal is normal and whether the charging gun is located;
The power domain controller transmits an ON command to a relay connected to a negative electrode of the charging source and a relay connected to a positive electrode of the charging source to start charging;
The power domain controller sends an ON command to a main circuit relay connected to a negative electrode of a power battery, and sends an ON command to a relay of a water cooling unit to start water cooling.
Providing a method for charging electric vehicles.
いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、充電状態が終了条件に達したことを検出すると、充電終了指令を送信し、前記パワードメインコントローラは、前記充電源の正極に接続されているリレー、前記充電源の負極に接続されているリレー、水冷ユニットのリレー、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーをオフにするようにオフ指令を送信し、充電を終了する。 In some embodiments, when the power domain controller detects that the charging state has reached an end condition, it transmits a charge end command, and the power domain controller transmits an off command to turn off the relay connected to the positive terminal of the charging source, the relay connected to the negative terminal of the charging source, the relay of the water cooling unit, and the main circuit relay connected to the negative terminal of the power battery, thereby terminating charging.
本願の以上の実施例の充電方法では、パワードメインコントローラがリレーを直接制御しているので、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるVCU、BMS、PDUがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する状況を簡略化し、このため、本実施例に係る充電方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単であり、故障を低減することができる。 In the charging method of the above embodiment of the present application, the power domain controller directly controls the relays, so the control capacity is concentrated and the response is fast, simplifying the situation in the prior art where the VCU, BMS, and PDU operate independently, communicate with each other in complex ways, and execute complex control policies. Therefore, the charging method of this embodiment has a simple communication method and control policy, and can reduce failures.
第7の観点では、本願は、プロセッサにより実行されるときに、第2乃至第6のいずれか1項に記載の方法を実行するコンピュータ実行可能な指令が記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供している。 In a seventh aspect, the present application provides a computer-readable storage medium having stored thereon computer-executable instructions that, when executed by a processor, perform a method according to any one of claims 2 to 6.
第8の観点では、本願は、コンピュータ指令が記憶されているメモリと、
前記コンピュータ指令を実行することで、請求項6から18のいずれか一項に記載の方法を実行するプロセッサとを備える電子機器を提供している。
In an eighth aspect, the present application provides a method for implementing a computer program comprising:
and a processor for executing the computer instructions to perform the method according to any one of claims 6 to 18.
以下に添付図面を参照して本願の実施例の技術手段を説明する。以下の図面は、単に好ましい実施形態を示すためのものであり、本願を限定するものではない。なお、全ての図面において、同一の部材には同一の符号を付している。 The technical means of the embodiments of the present application will be described below with reference to the attached drawings. The drawings are merely intended to show preferred embodiments and are not intended to limit the present application. Note that the same reference numerals are used to refer to the same components in all drawings.
以下、本願の技術案の実施例について図面を参照して詳細に説明する。以下の実施例は、単に本願の技術案を明確に説明するためのものであり、本願の保護範囲を限定するものではない。 The following describes in detail the embodiments of the technical solution of the present application with reference to the drawings. The following embodiments are merely intended to clearly explain the technical solution of the present application and are not intended to limit the scope of protection of the present application.
特に説明がない限り、本明細書で用いられるすべての技術用語及び科学用語は、当業者が通常理解するものと同じ意味であり、本明細書で用いられる用語は、具体的な実施例を説明するためのものであるに過ぎず、本願を限定するものではなく、本願の明細書及び特許請求の範囲、ならびに上記の図面の説明における「備える」及び「含む」という用語及びそれらの任意の変形は、非排他的な「包含」をカバーすることを意図している。 Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as those commonly understood by those skilled in the art, and the terms used herein are merely for the purpose of describing specific examples and are not intended to limit the present application. The terms "comprise" and "include" and any variations thereof in the specification and claims of the present application, as well as the description of the drawings above, are intended to cover a non-exclusive "inclusion".
本願の実施例の説明において、「第1」「第2」などという用語は、単に異なる対象を区別するためのものであり、相対的重要性を指示する又は暗示する、或いは示された技術的特徴の数、特定の順序、又は主従関係を暗示すると解釈されない。 In describing the embodiments of the present application, the terms "first," "second," etc. are merely intended to distinguish between different objects and are not to be construed as indicating or implying a relative importance or a number, a particular order, or a hierarchical relationship of the technical features depicted.
本明細書に記載された様々な実施例は、互いに排他的ではなく、当業者は、本願の技術的思想及び技術常識に応じて様々な実施例を組み合わせることができる。 The various embodiments described in this specification are not mutually exclusive, and a person skilled in the art may combine various embodiments according to the technical ideas and common technical knowledge of the present application.
本願の実施例の説明において、用語「及び/又は」は、関連対象を記述する関連関係に過ぎず、3つの関係が存在し得ることを意味し、例えば、A及び/又はBは、Aが単独で存在することと、AとBが同時に存在することと、Bが単独で存在することとの3つの状況を示すことができる。なお、本明細書における文字「/」は、一般に、前後の関連対象が「又は」の関係であることを示す。 In the description of the embodiments of this application, the term "and/or" is merely a relation describing related objects, and means that three relations may exist. For example, A and/or B can indicate three situations: A exists alone, A and B exist simultaneously, and B exists alone. In this specification, the character "/" generally indicates that the related objects before and after it are in an "or" relationship.
本願の実施例の説明において、「複数」という用語は、2つ以上(2つを含む)を意味し、「複数組」は、2つの組以上(2つの組を含む)を意味し、「複数枚」は、2つの枚以上(2つの枚を含む)を意味する。 In the description of the embodiments of this application, the term "multiple" means two or more (including two), "multiple sets" means two or more sets (including two sets), and "multiple sheets" means two or more sheets (including two sheets).
本願の実施例の説明において、特に明確な規定及び限定がない限り、「取り付ける」、「連結」、「接続」という用語は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能に接続されてもよく、一体的に接続されてもよく、機械的接続であってもよく、電気的接続であってもよく、直接接続であってもよく、中間媒体を介して間接接続されてもよく、2つの要素の内部の連通又は2つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて本願の実施例における上記用語の具体的な意味を理解することができる。 In the description of the embodiments of the present application, unless otherwise clearly specified and limited, the terms "attach," "couple," and "connect" should be understood in a broad sense, and may refer to, for example, a fixed connection, a detachable connection, an integral connection, a mechanical connection, an electrical connection, a direct connection, an indirect connection via an intermediate medium, an internal communication between two elements, or an interactive relationship between two elements. Those skilled in the art can understand the specific meaning of the above terms in the embodiments of the present application according to the specific circumstances.
電気自動車は、動力電池から動力源を提供する。電気自動車は、電力駆動及び制御システム、駆動力伝達装置、走行装置、ステアリング装置、ブレーキ装置などの機械システムなどを含み、電力駆動及び制御システムは、電気自動車の中核であり、電気自動車と従来の燃料自動車との相違点であり、動力電池、電動機、電動機の速度調整制御装置などが含まれる。電気自動車は、複数のサブシステムから構成される複雑なシステムであり、従来技術において、各サブシステムは、自身の制御ユニット(Electronic Control Unit、ECU)によってそれぞれの機能を実現している。 Electric vehicles are powered by power batteries. Electric vehicles include mechanical systems such as an electric drive and control system, a drive force transmission device, a running device, a steering device, and a braking device. The electric drive and control system is the core of an electric vehicle and is what distinguishes an electric vehicle from a conventional fuel-powered vehicle. It includes a power battery, an electric motor, and a speed adjustment control device for the electric motor. An electric vehicle is a complex system made up of multiple subsystems, and in the prior art, each subsystem realizes its own function through its own control unit (Electronic Control Unit, ECU).
電気自動車の電気系統は、高圧電気系統と、低圧電気系統とを含み、高圧電気系統は、主に電気自動車の起動、走行、充放電、空気調節などを司っており、動力電池システム、モータ駆動システム、高圧配電システム、充電システム、高圧電力消費機器などを含む。 The electrical system of an electric vehicle includes a high-voltage electrical system and a low-voltage electrical system. The high-voltage electrical system is mainly responsible for starting, running, charging and discharging, and air conditioning of the electric vehicle, and includes a power battery system, a motor drive system, a high-voltage distribution system, a charging system, high-voltage power consumption devices, etc.
電気自動車には、電気自動車の各部品を管理し、各サブシステムを協調させる車両コントローラ(Vehicle control unit VCU)が備えられている。VCUは、アクセルペダル信号、ブレーキペダル信号などの各部品の信号を収集して、判断を下し、各部品のコントローラの動作を制御し、電気自動車を正常に走行させるように駆動する。VCUは、電気自動車のモータコントローラ(Motor Controller Unit MCU)、電池管理システム(Battery Management System BMS)、伝動システム及びその他の車載消費電力機器に対する協調と管理を通じて、エネルギー利用率を最適化し、耐用年数を延長する。 An electric vehicle is equipped with a vehicle control unit (VCU) that manages each part of the electric vehicle and coordinates each subsystem. The VCU collects signals from each part, such as accelerator pedal signals and brake pedal signals, makes decisions, controls the operation of the controllers of each part, and drives the electric vehicle to run normally. The VCU optimizes energy utilization and extends the service life by coordinating and managing the electric vehicle's motor controller (MCU), battery management system (BMS), transmission system, and other on-board power-consuming devices.
電気自動車のモータコントローラ(Motor Control Unit MCU)(モータ制御モジュールとも呼ばれる)は、モータを駆動するモータ駆動モジュールを制御する。MCUは、動力電池の高圧直流電力を電気自動車の駆動に必要な高圧交流電力に変換し、モータを駆動して機械エネルギーを出力する。MCUは、VCUの車両走行制御指令を受信し、所定のトルクと回転数を出力して車両の走行を駆動するようにモータを制御する。 The motor controller (Motor Control Unit MCU) of an electric vehicle (also called a motor control module) controls the motor drive module that drives the motor. The MCU converts the high-voltage DC power of the power battery into the high-voltage AC power required to drive the electric vehicle, and drives the motor to output mechanical energy. The MCU receives vehicle driving control commands from the VCU, and controls the motor to output a specified torque and rotation speed to drive the vehicle.
電気自動車の動力電池の電池管理システム(Battery Management System、BMS)は、動力電池の使用安全を保護する制御システムとして、充放電管理、高圧制御、電池の保護、電池データの収集、電池状態の評価、単電池間のエネルギーのバランス、動力電池パックの充電状態(State of Charge SOC、即ち、電池残量)の演算を実施し、且つSOCが合理的な範囲内に維持されていることを保証し、動力電池パックの動作状態などを動的に監視する。 The Battery Management System (BMS) for the power battery of an electric vehicle is a control system that protects the safety of the use of the power battery, and performs charge/discharge management, high voltage control, battery protection, battery data collection, battery state evaluation, energy balance between cells, and calculation of the power battery pack's state of charge (State of Charge SOC, i.e., remaining battery capacity), while ensuring that the SOC is maintained within a reasonable range, and dynamically monitors the operating state of the power battery pack.
電気自動車のエネルギー消費を発生する電力消費機器は、主に水冷ユニット、電気除霜設備、電動エアコン、電気ファンヒーター、オイルポンプコントローラ、エアポンプコントローラ及びDC/DCコンバータなどを含む。水冷ユニットは、水の対流による熱交換により、電池で発生した熱を除去し、電池の温度を下げる。電気除霜設備は、フロントガラスの中に複数の加熱抵抗線を均一に配置し、抵抗スイッチをオンにすることで、抵抗線が速やかにガラスを加熱し、ガラスの温度を上昇させ、ガラスに付着した霜霧を熱溶融させ、除霜効果を達成する。電気ファンヒーターは主に空気ヒーターと送風機からなり、空気ヒーターにより熱を放出し、送風機により送り出し、車内の空気温度を調節する。 The power-consuming devices that generate energy in electric vehicles mainly include water cooling units, electric defrosting equipment, electric air conditioners, electric fan heaters, oil pump controllers, air pump controllers, and DC/DC converters. The water cooling unit removes heat generated by the battery through heat exchange by water convection, and lowers the temperature of the battery. The electric defrosting equipment has multiple heating resistance wires evenly arranged inside the windshield, and when the resistance switch is turned on, the resistance wires quickly heat the glass, increasing the temperature of the glass and thermally melting the frost mist on the glass, thereby achieving the defrosting effect. The electric fan heater mainly consists of an air heater and a blower, and the air heater releases heat and the blower blows it out to adjust the air temperature inside the vehicle.
オイルポンプコントローラ(オイルポンプDC/AC)は、オイルポンプに接続され、電気自動車のステアリング補助オイルポンプのモータを制御するために用いられる。オイルポンプDC/ACは、電気自動車の電池パックの300V以上の直流電力を交流電力に逆変換してオイルポンプに給電し、給電電流の大きさを制御することでオイルポンプの回転数、パワーを制御する。 The oil pump controller (oil pump DC/AC) is connected to the oil pump and is used to control the motor of the steering assist oil pump of an electric vehicle. The oil pump DC/AC inversely converts the DC power of 300V or more from the battery pack of the electric vehicle into AC power to power the oil pump, and controls the rotation speed and power of the oil pump by controlling the magnitude of the power supply current.
エアポンプコントローラ(エアポンプDC/AC)は、エアポンプに接続され、電気自動車のブレーキエアポンプのモータを制御するために用いられる。エアポンプコントローラは、電気自動車の直流電力を交流電力に変換してエアポンプに給電し、給電電流の大きさを制御することで、エアポンプの回転数とパワーを制御する。 The air pump controller (air pump DC/AC) is connected to the air pump and is used to control the motor of the brake air pump of an electric vehicle. The air pump controller converts the direct current of the electric vehicle into alternating current to supply power to the air pump, and controls the rotation speed and power of the air pump by controlling the magnitude of the supply current.
DC/DCは、動力電池の高圧直流電流を12Vの直流電流に変換して、低圧システムに電力を供給する電圧変換モジュールである。 The DC/DC is a voltage conversion module that converts the high-voltage direct current from the power battery into 12V direct current and supplies power to the low-voltage system.
PDU(Power Distribution Unit、配電ユニット、分電盤)は、バスバー及びワイヤハーネスを通じて高圧デバイスを電気的に接続し、電気自動車の高圧システムに対し充放電制御、高圧部品への電源投入制御、回路の過負荷短絡保護、高圧サンプリング、低圧制御などの機能を提供し、高圧システムの運転を保護・監視する。 The PDU (Power Distribution Unit) electrically connects high-voltage devices through bus bars and wire harnesses, and provides functions such as charge/discharge control, power-on control for high-voltage components, overload and short-circuit protection for circuits, high-voltage sampling, and low-voltage control for the high-voltage system of an electric vehicle, thereby protecting and monitoring the operation of the high-voltage system.
従来技術では、電気自動車において高圧配電を行う高圧側制御部品は、VCU(Vehicle Control Unit、車両制御器)と、BMS(Battery Management System、動力電池管理システム)とを含む。VCUは、配電ユニット(Power Distribution Unit、PDU)により、主に水冷ユニット、電気除霜設備、電動エアコン、電気ファンヒーター、オイルポンプDC/AC、エアポンプDC/AC及びDC/DCなどの電力消費機器に対し高圧制御を行い、BMSは、主にモータコントローラ(Motor Control Unit MCU)のモータ駆動モジュール(インバータ)に対し高圧制御を行う。 In the prior art, the high-voltage control components that perform high-voltage power distribution in an electric vehicle include a VCU (Vehicle Control Unit) and a BMS (Battery Management System). The VCU mainly performs high-voltage control of power consumption devices such as water cooling units, electric defrosting equipment, electric air conditioners, electric fan heaters, oil pumps DC/AC, air pumps DC/AC and DC/DC through a power distribution unit (PDU), and the BMS mainly performs high-voltage control of the motor drive module (inverter) of the motor controller (Motor Control Unit MCU).
従来技術における高圧側制御部品の制御は、比較的分散しているため、従来技術における高圧側制御部品の構造が複雑になり、配線関係が複雑になる。また、VCUとBMSとの間でCAN(Controller Area Network、コントローラエリアネットワーク)による情報のやり取りが行われるため、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定する必要があり、相互に論理判断を実行してからリレーをオン/オフし、電源投入/遮断時間の周期が長くなり、車両の電源投入/遮断時間が増加し、故障しやすくなり、故障が発生すると、電源投入が成功せず、車両が正常に起動できず、ユーザの体験に影響を与えている。 In the conventional technology, the control of the high-voltage control components is relatively distributed, which makes the structure of the high-voltage control components in the conventional technology complicated and the wiring relationships complicated. In addition, information is exchanged between the VCU and the BMS via CAN (Controller Area Network), which requires the formulation of complex communication protocols and control policies, which require mutual logical judgment before turning the relay on/off, lengthening the power-on/off cycle, increasing the vehicle's power-on/off time, making it more susceptible to breakdowns, and when a breakdown occurs, the power-on is not successful and the vehicle cannot start normally, affecting the user's experience.
また、従来技術では、電気自動車は、一般的に各機能毎にコントローラを配置するため、電気自動車の機能の増加に伴ってコントローラの数量が急増し、電気自動車の電子システムが非常に複雑になる。これにより、車両のコストが増加し、ハードウェア資源が浪費され、電気自動車の発展に不利になる。従来技術における分散型電子電気アーキテクチャの問題を解決するために、最近では、ドメインコントローラ(Domain Control Unit DCU)の概念が提案されており、たとえば、電気自動車の電子部品をパワードメイン、スマートキャビンドメイン、自動運転ドメインなどのいくつかのドメインに区分し、より処理能力の高いコントローラチップで各ドメインを相対的に集中的に制御する。 In addition, in the conventional technology, electric vehicles generally have a controller for each function, so the number of controllers increases rapidly as the functions of the electric vehicle increase, and the electronic system of the electric vehicle becomes very complicated. This increases the cost of the vehicle and wastes hardware resources, which is detrimental to the development of electric vehicles. In order to solve the problems of the distributed electronic and electrical architecture in the conventional technology, the concept of a domain controller (Domain Control Unit (DCU)) has been recently proposed. For example, the electronic components of an electric vehicle are divided into several domains such as a power domain, a smart cabin domain, and an autonomous driving domain, and each domain is controlled relatively centrally by a controller chip with higher processing power.
本願の実施例は、制御システムの構造を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、電源投入/遮断時間を短縮することができる電気自動車の制御システムと制御方法、電気自動車の電源投入方法、電気自動車の電源遮断方法、電気自動車の充電方法を提供している。 The embodiments of the present application provide an electric vehicle control system and control method, a power-on method for an electric vehicle, a power-off method for an electric vehicle, and a charging method for an electric vehicle, which can simplify the structure of the control system, simplify the control policy, and shorten the power-on/power-off time.
図1は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの概略構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram of an electric vehicle control system according to some embodiments of the present application.
本願の実施例に係る電気自動車の制御システム100は、DCU101(Domain Control Unit、ドメインコントローラ)と、電池電流サンプリングユニット111と、モータ駆動モジュール電流サンプリングユニット116と、電力消費機器105、107とを備え、DCU101は、電気自動車の全体を制御し、電池電流サンプリングユニット111、モータ駆動モジュール電流サンプリングユニット116は、それぞれ電気自動車の動力電池102、モータ駆動モジュール103に対し電流のサンプリングを行い、サンプリング信号をDCU101に送信する。電力消費機器105、107は、動力電池102によって駆動され、電力消費機器105、107を流れる電流をサンプリングし、サンプリング信号をDCU101に送信し、DCU101は、電力消費機器105、107、電池電流サンプリングユニット111、及びモータ駆動モジュール電流サンプリングユニット116から送信されたサンプリング信号に基づいて、動力電池102、モータ駆動モジュール103、電力消費機器105、107を管理・制御する。 The electric vehicle control system 100 according to an embodiment of the present application comprises a DCU 101 (Domain Control Unit), a battery current sampling unit 111, a motor drive module current sampling unit 116, and power consumption devices 105, 107. The DCU 101 controls the entire electric vehicle, and the battery current sampling unit 111 and the motor drive module current sampling unit 116 sample the current in the electric vehicle's power battery 102 and motor drive module 103, respectively, and transmit the sampling signal to the DCU 101. The power consumption devices 105, 107 are driven by the power battery 102, sample the current flowing through the power consumption devices 105, 107, and transmit the sampling signal to the DCU 101. The DCU 101 manages and controls the power battery 102, the motor drive module 103, and the power consumption devices 105, 107 based on the sampling signals transmitted from the power consumption devices 105, 107, the battery current sampling unit 111, and the motor drive module current sampling unit 116.
なお、モータ駆動モジュール103も電力消費機器に属するものであり、ここでは、便宜上、モータ駆動モジュール103を他の電力消費機器105、107と区別して説明する。 Note that the motor drive module 103 also belongs to the power consumption devices, and for convenience, the motor drive module 103 will be described separately from the other power consumption devices 105 and 107.
本願の実施例として、電気自動車の制御システム100は、動力線を介して動力電池102に接続されるメインスイッチ104と、第1の電力消費機器105に接続される第1のスイッチ106と、第2の電力消費機器107に接続された第2のスイッチ108と、モータ駆動モジュール103に接続される第Nのスイッチ110と、スイッチ電圧サンプリングユニット115とをさらに備える。第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110は、電力消費機器105、107、モータ駆動モジュール103の給電回路をオン/オフにさせ、スイッチ電圧サンプリングユニット115は、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110に対し電圧のサンプリングを行い、サンプリング信号をDCU101に送信し、DCU101は、スイッチ電圧サンプリングユニット115から送信されたサンプリング信号に応じて、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110のオン/オフを制御する。 As an example of the present application, the electric vehicle control system 100 further includes a main switch 104 connected to the power battery 102 via a power line, a first switch 106 connected to a first power consumer 105, a second switch 108 connected to a second power consumer 107, an Nth switch 110 connected to the motor drive module 103, and a switch voltage sampling unit 115. The first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110 turn on/off the power supply circuits of the power consumption devices 105, 107 and the motor drive module 103, and the switch voltage sampling unit 115 samples the voltages of the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110 and transmits the sampling signal to the DCU 101, which controls the on/off of the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110 according to the sampling signal transmitted from the switch voltage sampling unit 115.
図1に示すように、動力電池102は、動力線を介してメインスイッチ104に接続されており、メインスイッチ104は、動力線を介して第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110にそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 1, the power battery 102 is connected to a main switch 104 via a power line, and the main switch 104 is connected to a first switch 106, a second switch 108, and an Nth switch 110 via power lines, respectively.
電池電流サンプリングユニット111、電池電圧サンプリングユニット112及び電池温度サンプリングユニット113は、信号線を介してDCU101に接続され、動力電池102の電流、電圧及び温度情報を収集し、収集信号をDCU101に送信する。DCU101は、動力電池102の電流、電圧及び温度のサンプリング信号を受信して、演算及び判断を行い、判断結果に応じて、スイッチ104、106、108、110及び各電力消費機器105、107とモータ駆動モジュール103の電流の配分などを制御する。 The battery current sampling unit 111, the battery voltage sampling unit 112, and the battery temperature sampling unit 113 are connected to the DCU 101 via signal lines, collect current, voltage, and temperature information of the power battery 102, and transmit the collected signals to the DCU 101. The DCU 101 receives sampling signals of the current, voltage, and temperature of the power battery 102, performs calculations and judgments, and controls the switches 104, 106, 108, and 110 and the current distribution of each power consumption device 105, 107, and the motor drive module 103 according to the judgment results.
スイッチ電圧サンプリングユニット115は、信号線を介してDCU101に接続され、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110の電圧信号を収集し、収集信号をDCU101に送信する。DCU101は、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110のサンプリング信号を受信して、演算及び判断を行い、判断結果に応じて第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110を制御する。 The switch voltage sampling unit 115 is connected to the DCU 101 via a signal line, collects the voltage signals of the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110, and transmits the collected signals to the DCU 101. The DCU 101 receives the sampling signals of the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110, performs calculations and judgments, and controls the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110 according to the judgment results.
モータ駆動モジュール電流サンプリングユニット116、モータ駆動モジュール電圧サンプリングユニット114、モータ駆動モジュール温度サンプリングユニット117は、信号線を介してDCU101及びモータ駆動モジュール103に接続され、モータ駆動モジュール電流サンプリングユニット116、モータ駆動モジュール電圧サンプリングユニット114、モータ駆動モジュール温度サンプリングユニット117は、モータ駆動モジュール103の電流、電圧、温度情報を収集し、収集信号をDCU101に送信する。DCU101は、モータ駆動モジュール103の電流、電圧及び温度のサンプリング信号を受信して演算及び判断を行い、判断結果に応じて、モータへトルクや回転数などの駆動信号を出力するようにモータ駆動モジュール103を制御する。 The motor drive module current sampling unit 116, the motor drive module voltage sampling unit 114, and the motor drive module temperature sampling unit 117 are connected to the DCU 101 and the motor drive module 103 via signal lines, and the motor drive module current sampling unit 116, the motor drive module voltage sampling unit 114, and the motor drive module temperature sampling unit 117 collect current, voltage, and temperature information of the motor drive module 103 and send the collected signals to the DCU 101. The DCU 101 receives sampling signals of the current, voltage, and temperature of the motor drive module 103, performs calculations and judgments, and controls the motor drive module 103 to output drive signals such as torque and rotation speed to the motor according to the judgment results.
本願の以上の実施例では、電気自動車の制御システム100は、パワードメインコントローラDCU101を含み、動力電池102、モータ駆動モジュール103、電力消費機器105、107のサンプリング信号は、DCU101に直接送信され、DCU101は、サンプリング信号に応じて、動力電池102、制御モータ駆動モジュール103、電力消費機器105、107を管理する。即ち、DCU101は、従来技術におけるVCU、BMS、MCUの機能を集積したものである。 In the above embodiment of the present application, the electric vehicle control system 100 includes a power domain controller DCU 101, and sampling signals of the power battery 102, the motor drive module 103, and the power consumption devices 105 and 107 are sent directly to the DCU 101, which manages the power battery 102, the control motor drive module 103, and the power consumption devices 105 and 107 in response to the sampling signals. In other words, the DCU 101 integrates the functions of the VCU, BMS, and MCU in conventional technology.
本願の更なる実施例では、スイッチ106、108、110のサンプリング信号はDCU101に直接送信され、DCU101は、このサンプリング信号に応じて、スイッチ106、108、110を制御して、電力消費機器105、107、モータ駆動モジュール103を制御する。即ち、DCU101は、従来技術におけるPDU605の機能をさらに集積する。 In a further embodiment of the present application, the sampling signals of the switches 106, 108, and 110 are directly transmitted to the DCU 101, which controls the switches 106, 108, and 110 in response to the sampling signals to control the power consumption devices 105, 107, and the motor drive module 103. That is, the DCU 101 further integrates the functions of the PDU 605 in the prior art.
本実施例のDCU101は、VCU、BMS、PDU、MCUの機能を集積しているため、従来技術のようにVCU、BMS、PDU、MCUがそれぞれ独立して管理・制御を行うことで、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する必要がない。従って、本実施例の電気自動車の制御システム100は、構成が簡単であり、回線接続関係を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、通信方式を簡略化することができる。 The DCU 101 of this embodiment integrates the functions of the VCU, BMS, PDU, and MCU, so there is no need for the VCU, BMS, PDU, and MCU to manage and control each independently as in the prior art, and to communicate with each other in a complex manner and execute a complex control policy. Therefore, the electric vehicle control system 100 of this embodiment has a simple configuration, and can simplify the line connection relationships, simplify the control policy, and simplify the communication method.
図2は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの高圧配電概略図である。 Figure 2 is a schematic diagram of high voltage power distribution for an electric vehicle control system according to some embodiments of the present application.
図2に示すように、電気自動車の制御システム100において、DCU101は、高圧配電ボックス201内に設けられている。 As shown in FIG. 2, in the electric vehicle control system 100, the DCU 101 is provided in a high-voltage distribution box 201.
図2において、DC/DC203、充電機を接続するための予約の充電ポート204、モータ駆動モジュール103、水冷ユニット205、電気除霜設備206、電動エアコン207、電気ファンヒーター208、オイルポンプDC/AC209、エアポンプDC/AC210などの高圧電力消費機器は、動力線を介して動力電池102に接続され、動力電池102と各電力消費機器との間の回線には、給電回路のスイッチとしてのリレー、各電力消費機器をオン/オフにする給電回路、及び回路保護素子FUSEが接続されている。各スイッチは、ハードワイヤを介してDCU101に接続されており、DCU101は、各スイッチのオン/オフ及び動力電池102の各電力消費機器へ供給するの電流を制御することにより、高圧の配分を行い、各電力消費機器を駆動する。 In FIG. 2, high-voltage power consumption devices such as DC/DC 203, reserved charging port 204 for connecting a charger, motor drive module 103, water cooling unit 205, electric defrosting equipment 206, electric air conditioner 207, electric fan heater 208, oil pump DC/AC 209, and air pump DC/AC 210 are connected to the power battery 102 via power lines, and a relay as a switch of the power supply circuit, a power supply circuit that turns each power consumption device on/off, and a circuit protection element FUSE are connected to the line between the power battery 102 and each power consumption device. Each switch is connected to DCU 101 via a hard wire, and DCU 101 distributes high voltage and drives each power consumption device by controlling the on/off of each switch and the current supplied to each power consumption device of the power battery 102.
なお、図2では、説明の便宜上、サンプリングユニットの図示を省略している。 For ease of explanation, the sampling unit is not shown in Figure 2.
具体的には、図2において、動力電池102の正極には手動メンテナンススイッチMSD202が接続され、負極には総負極リレーK0が接続され、充電ポート204の正極と負極にはそれぞれ充電正極リレーK1、充電負極リレーK2が接続されている。モータ駆動モジュール103の正極には、メイン正極リレーK3、プリチャージリレーK4が接続され、プリチャージリレーK4は、モータ駆動モジュール103内の容量をプリチャージする。水冷ユニット205の正極には水冷ユニットリレーK5が接続され、電気除霜設備206の正極には電気除霜リレーK6が接続され、電動エアコン207の正極と電気ファンヒーター208の正極にはリレーK7が接続され、オイルポンプDC/AC209の正極とエアポンプDC/AC210の正極にはリレーK8が接続されている。 Specifically, in FIG. 2, a manual maintenance switch MSD202 is connected to the positive pole of the power battery 102, a total negative pole relay K0 is connected to the negative pole, and a charging positive pole relay K1 and a charging negative pole relay K2 are connected to the positive pole and negative pole of the charging port 204, respectively. A main positive pole relay K3 and a pre-charge relay K4 are connected to the positive pole of the motor drive module 103, and the pre-charge relay K4 pre-charges the capacity in the motor drive module 103. A water cooling unit relay K5 is connected to the positive pole of the water cooling unit 205, an electric defrost relay K6 is connected to the positive pole of the electric defrosting equipment 206, a relay K7 is connected to the positive pole of the electric air conditioner 207 and the positive pole of the electric fan heater 208, and a relay K8 is connected to the positive pole of the oil pump DC/AC 209 and the positive pole of the air pump DC/AC 210.
リレーK1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8は、DCU101にハードワイヤを介して接続され、DCU101は、電流、電圧、温度サンプリング信号により、リレーK1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8の状態、及び充電ポート204、モータ駆動モジュール103、水冷ユニット205、電気除霜設備206、電動エアコン207、電気ファンヒーター208、オイルポンプDC/AC209、エアポンプDC/AC210の状態を検出し、DCU101内で演算及び論理判断を行い、充電ポート204、モータ駆動モジュール103、水冷ユニット205、電気除霜設備206、電動エアコン207、電気ファンヒーター208、オイルポンプDC/AC209、エアポンプDC/AC210の給電回路をオン又はオフにさせ、且つこれらの電力消費機器に供給する電流の大きさを調整するように、リレーK1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8を制御する。 Relays K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, and K8 are connected to the DCU 101 via hardwires, and the DCU 101 detects the status of relays K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, and K8, as well as the status of the charging port 204, motor drive module 103, water cooling unit 205, electric defrosting equipment 206, electric air conditioner 207, electric fan heater 208, oil pump DC/AC 209, air pump DC/AC 21, and the like, based on current, voltage, and temperature sampling signals. 0 state, and performs calculations and logical judgments within the DCU 101 to turn on or off the power supply circuits of the charging port 204, motor drive module 103, water cooling unit 205, electric defrosting equipment 206, electric air conditioner 207, electric fan heater 208, oil pump DC/AC 209, and air pump DC/AC 210, and controls relays K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, and K8 to adjust the amount of current supplied to these power consumption devices.
本実施例では、DCU101は、従来技術におけるVCU、BMS、MCU、PDUの4つのコントローラの機能を集積したものであり、DCU401は、複数の電力消費機器、動力電池102、複数のスイッチの情報を収集し、この複数の電力消費機器、動力電池102、スイッチの状態を検出し、内部で演算及び論理判断を行って制御ポリシーを決定するので、従来技術のようにVCU、BMS、PDU、MCUがそれぞれ個別に動作し、また、互いに複雑な通信を行う必要がなく、従って、本実施例に係る電気自動車の制御システム100は、構成が簡単であり、迅速且つ効率的であり、故障リスクが低減される。 In this embodiment, the DCU 101 integrates the functions of the four controllers of the VCU, BMS, MCU, and PDU in the conventional technology. The DCU 401 collects information on a number of power consumption devices, the power battery 102, and a number of switches, detects the status of the power consumption devices, the power battery 102, and the switches, and performs internal calculations and logical judgments to determine the control policy. Therefore, unlike the conventional technology, the VCU, BMS, PDU, and MCU do not need to operate individually or to perform complex communications with each other. Therefore, the electric vehicle control system 100 of this embodiment has a simple configuration, is fast and efficient, and has a reduced risk of failure.
図3は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムにおける主な電力消費機器の電流配分の概略図であり、図2における主な電力消費機器の高圧電流配分が示されている。 Figure 3 is a schematic diagram of current distribution of major power consumers in an electric vehicle control system according to some embodiments of the present application, showing the high-voltage current distribution of the major power consumers in Figure 2.
図3に示すように、モータ駆動モジュール103は、メイン正極リレーK3、プリチャージリレーK4、及び総負極リレーK0を介して動力電池102と電気的に接続されている。水冷ユニット205は、水冷ユニットリレーK5、総負極リレーK0を介して動力電池102と電気的に接続されている。電気除霜設備206は、電気除霜リレーK6、総負極リレーK0を介して動力電池102と電気的に接続されている。電動エアコン207と電気ファンヒーター208とはリレーK7、総負極リレーK0を介して動力電池102と電気的に接続されている。オイルポンプDC/AC209及びエアポンプDC/AC210は、リレーK8、総負極リレーK0を介して動力電池102と電気的に接続されている。外部の充電機301は、充電ポート204に挿入され、チャージ正極リレーK1、チャージ負極リレーK2を介して動力電池102と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 3, the motor drive module 103 is electrically connected to the power battery 102 via the main positive relay K3, the precharge relay K4, and the total negative relay K0. The water cooling unit 205 is electrically connected to the power battery 102 via the water cooling unit relay K5 and the total negative relay K0. The electric defrosting equipment 206 is electrically connected to the power battery 102 via the electric defrosting relay K6 and the total negative relay K0. The electric air conditioner 207 and the electric fan heater 208 are electrically connected to the power battery 102 via the relay K7 and the total negative relay K0. The oil pump DC/AC 209 and the air pump DC/AC 210 are electrically connected to the power battery 102 via the relay K8 and the total negative relay K0. The external charger 301 is inserted into the charging port 204 and is electrically connected to the power battery 102 via the charge positive relay K1 and the charge negative relay K2.
本実施例では、DCU101は、従来技術におけるVCU、BMS、MCU、PDUの4つのコントローラの機能を集積したものであり、DCU101は、複数の電力消費機器、動力電池102、複数のスイッチの情報を収集し、この複数の電力消費機器、動力電池102、スイッチの状態を検出し、内部で演算と論理判断を行い、制御ポリシーを決定するので、本実施例に係る電気自動車の制御システム100は、構成が簡単であり、迅速且つ効率的であり、故障リスクが低減され、複数の電力消費機器に対する効率的且つ効果的な制御を保証することができる。 In this embodiment, the DCU 101 integrates the functions of four controllers in the conventional technology, namely the VCU, BMS, MCU, and PDU. The DCU 101 collects information on a number of power consumption devices, a power battery 102, and a number of switches, detects the status of the multiple power consumption devices, the power battery 102, and the switches, performs calculations and logical judgments internally, and determines a control policy. Therefore, the electric vehicle control system 100 in this embodiment has a simple configuration, is fast and efficient, has a reduced risk of failure, and can ensure efficient and effective control of a number of power consumption devices.
図4は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの接続関係図である。 Figure 4 is a diagram showing the connections of an electric vehicle control system according to some embodiments of the present application.
図4に示すように、本願の実施例に係る電気自動車の制御システム100において、DCU101は、電池電流サンプリングユニット111、スイッチ電圧サンプリングユニット115、DC/DC203、モータ駆動モジュール103、水冷ユニット205、エアコン207、オイルポンプDC/AC209、エアポンプDC/AC210と信号線を介して接続され、例えば、CANプロトコル(Controller Area Network、コントローラエリアネットワークバスプロトコル)で通信する。DCU101はハードワイヤを介してスイッチモジュール401と接続される。スイッチモジュール401は、図1又は図2又は図3のいずれかのスイッチを表す。 As shown in FIG. 4, in the electric vehicle control system 100 according to the embodiment of the present application, the DCU 101 is connected to the battery current sampling unit 111, the switch voltage sampling unit 115, the DC/DC 203, the motor drive module 103, the water cooling unit 205, the air conditioner 207, the oil pump DC/AC 209, and the air pump DC/AC 210 via signal lines, and communicates, for example, using the CAN protocol (Controller Area Network, Controller Area Network bus protocol). The DCU 101 is connected to the switch module 401 via a hardwire. The switch module 401 represents any one of the switches in FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3.
図4に示すように、電池電流サンプリングユニット111は、動力電池102に接続され、モータ駆動モジュール103は、サンプリングユニット116、114、117に接続されている。 As shown in FIG. 4, the battery current sampling unit 111 is connected to the power battery 102, and the motor drive module 103 is connected to the sampling units 116, 114, and 117.
電流センサを用いて電流サンプリング信号を取得することができる。例えば、動力電池102の正極又は負極に電流センサを直列に接続し、モータ駆動モジュール103の入力正極及び三相電力を出力する三段階に電流センサを設けてもよい。電池電流サンプリングユニット111、116により取得された動力電池102、モータ駆動モジュール103のサンプリング信号、スイッチ電圧サンプリングユニット115により取得されたスイッチモジュール401の電圧サンプリング信号、各電力消費機器水冷ユニット205、エアコン207、オイルポンプDC/AC209、エアポンプDC/AC210などにより取得された電流サンプリング信号は、CANラインを介してDCU101に送信され、DCU101は、これらのサンプリング信号に応じて演算及び判断を行い、スイッチモジュール401、及び動力電池102の電力消費機器へ供給する電流を制御する。例えば、DCU101は、動力電池102によって供給された総電流が減少すると、一部の電力消費機器の電流供給を遮断し、適切に配分することができる。 A current sampling signal can be obtained using a current sensor. For example, a current sensor may be connected in series to the positive or negative pole of the power battery 102, and a current sensor may be provided at three stages for outputting the input positive pole of the motor drive module 103 and three-phase power. The sampling signals of the power battery 102 and the motor drive module 103 obtained by the battery current sampling units 111 and 116, the voltage sampling signal of the switch module 401 obtained by the switch voltage sampling unit 115, and the current sampling signals obtained by each power consumption device such as the water cooling unit 205, the air conditioner 207, the oil pump DC/AC 209, and the air pump DC/AC 210 are transmitted to the DCU 101 via the CAN line, and the DCU 101 performs calculations and judgments according to these sampling signals to control the current supplied to the switch module 401 and the power consumption devices of the power battery 102. For example, when the total current supplied by the power battery 102 decreases, the DCU 101 can cut off the current supply to some of the power consumption devices and distribute it appropriately.
本実施例では、DCU101は、制御機能が集中しており、電力消費機器やサンプリングユニットと例えばCANの信号線を介して接続され、DCUは、電力消費機器、電流サンプリングユニットのサンプリング信号を受信し、電力消費機器、電流サンプリングユニットに制御信号を送信する。 In this embodiment, the control functions are concentrated in the DCU 101, which is connected to the power consumption devices and the sampling unit via, for example, a CAN signal line. The DCU receives sampling signals from the power consumption devices and the current sampling unit, and transmits control signals to the power consumption devices and the current sampling unit.
DCU101とスイッチモジュール401とは、ハードワイヤを介して接続されているため、DCU101とスイッチモジュール401とは信号を迅速に伝送でき、応答時間を大幅に短縮し、スイッチモジュールを迅速に制御でき、且つ通信損失、遅延を避けることができ、故障率を低減することができる。 Since the DCU 101 and the switch module 401 are connected via a hardwire, signals can be transmitted between the DCU 101 and the switch module 401 quickly, significantly shortening the response time, enabling the switch module to be controlled quickly, while avoiding communication losses and delays, and reducing the failure rate.
図5は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムのDCUアーキテクチャ図である。 Figure 5 is a DCU architecture diagram of an electric vehicle control system according to some embodiments of the present application.
図5は、本実施例に係る電気自動車の制御システム100が実現できる機能を挙げるものである。 Figure 5 shows the functions that can be realized by the electric vehicle control system 100 according to this embodiment.
図5に示すように、DCU101は、中央制御デバイスである制御チップ500を有し、制御チップ500は、プロセッサ501と、演算ユニット502と、記憶ユニット503と、通信ユニット504とを有する。 As shown in FIG. 5, the DCU 101 has a control chip 500, which is a central control device, and the control chip 500 has a processor 501, an arithmetic unit 502, a memory unit 503, and a communication unit 504.
DCU101は、デジタル入力サンプリングユニット510と、アナログ入力サンプリングユニット511と、デジタル出力制御ユニット507と、PWM出力制御ユニット508とをさらに備える。アナログ入力サンプリングユニット511及びデジタル入力サンプリングユニット510は、信号サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号を、それぞれアナログ信号、デジタル信号として制御チップ500に入力し、演算ユニット502、プロセッサ501により演算、処理し、デジタル出力制御ユニット507、又はPWM出力制御ユニット508を介して出力する。記憶ユニット503は、情報データを記憶するために用いられる。 The DCU 101 further includes a digital input sampling unit 510, an analog input sampling unit 511, a digital output control unit 507, and a PWM output control unit 508. The analog input sampling unit 511 and the digital input sampling unit 510 input the sampling signal transmitted from the signal sampling unit to the control chip 500 as an analog signal and a digital signal, respectively, and the signal is calculated and processed by the calculation unit 502 and the processor 501, and output via the digital output control unit 507 or the PWM output control unit 508. The memory unit 503 is used to store information data.
デジタルサンプリング信号は、一般的にリレー、ステアリング制御、キー操作、シフト操作、アクセル/ブレーキペダル、パワーモード切替などから取得し、アナログサンプリング信号は、一般的に温度サンプリング、ペダル位置サンプリング、気圧サンプリングなどから取得する。PWM出力制御ユニット508は、圧縮機、水ポンプ、ファンなどに制御信号を出力する。 Digital sampling signals are generally obtained from relays, steering control, key operations, shift operations, accelerator/brake pedals, power mode switching, etc., while analog sampling signals are generally obtained from temperature sampling, pedal position sampling, air pressure sampling, etc. The PWM output control unit 508 outputs control signals to the compressor, water pump, fan, etc.
図5において、DCU101の周辺には、DCU101の各機能が列挙されている。集積監視機能を例にとると、例えば、温度監視を行う場合、温度センサは、温度信号をDCU101に送信し、DCU101はこの温度センサと相互に情報を伝送する。 In FIG. 5, the various functions of DCU 101 are listed around DCU 101. Taking the integrated monitoring function as an example, when performing temperature monitoring, the temperature sensor transmits a temperature signal to DCU 101, and DCU 101 transmits information to and from the temperature sensor.
パワー配分機能における主駆動リレー制御、高圧電力消費機器リレー制御などは、電気自動車の電源投入/遮断に関するものである。 The main drive relay control and high-voltage power consumer relay control in the power distribution function are related to turning the power on and off in electric vehicles.
DCU101の機能のうち、BMSに関する機能には、パワー出力及び演算制御機能における動力電池SOC/SOP/SOH演算、充電制御と、運転意図識別機能における緊急高圧停電と、集積監視機能における絶縁監視、高圧連動、動力電池コアの電圧、動力電池コア/モジュールの温度、動力電池パックのコアのバランス、動力電池パックの総電流/電圧の出力と、エネルギー管理機能における車両の低圧電源制御、充電制御と、総合熱管理機能における動力電池の水冷制御、動力電池の水熱制御などがある。 Among the functions of DCU101, the functions related to the BMS include power battery SOC/SOP/SOH calculation and charging control in the power output and calculation control function, emergency high voltage power outage in the driving intention identification function, insulation monitoring, high voltage interlocking, power battery core voltage, power battery core/module temperature, power battery pack core balance, power battery pack total current/voltage output in the integration monitoring function, vehicle low voltage power supply control and charging control in the energy management function, power battery water cooling control and power battery water heat control in the overall thermal management function, etc.
DCU101の機能のうち、MCUに関する機能には、集積監視機能におけるモータ温度/ロータ位置、モータ相電流/相電圧と、パワー出力演算及び制御機能における回転数/トルク制御、インバータ電力の演算、モータ三相ブリッジアーム制御、モータフィードバックと精度調節などがある。 Among the functions of DCU101, the MCU-related functions include motor temperature/rotor position, motor phase current/phase voltage in the integrated monitoring function, and rotation speed/torque control, inverter power calculation, motor three-phase bridge arm control, motor feedback and precision adjustment in the power output calculation and control function.
DCU101の機能のうち、VCUに関する機能には、車両状態の収集機能と、パワー出力演算及び制御機能におけるペダル操作演算と、エネルギー管理機能と、運転意図認識機能におけるキー操作、シフト操作、アクセル/ブレーキペダル、パワーモード切替、パワー出力演算及び制御機能における航続距離演算等などがある。 Among the functions of DCU101, the VCU-related functions include a vehicle state collection function, pedal operation calculation in the power output calculation and control function, an energy management function, key operation, shift operation, accelerator/brake pedal, power mode switching in the driver's intention recognition function, and range calculation in the power output calculation and control function.
本実施例では、DCU101がVCU、BMS、PDU、MCUの機能を集積しているので、複数のコントローラがそれぞれ独立して管理・制御を行い、互いに複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するという問題を避けることができる。従って、本実施例に係る電気自動車の制御システム100は、構成が簡単であり、回線接続関係を簡略化し、制御ポリシーを簡略化し、通信方式を簡略化し、高速で効率的であり、故障リスクが低減される。 In this embodiment, the DCU 101 integrates the functions of the VCU, BMS, PDU, and MCU, so that it is possible to avoid the problem of multiple controllers independently managing and controlling each other, communicating in complex ways with each other, and executing complex control policies. Therefore, the electric vehicle control system 100 according to this embodiment has a simple configuration, simplified line connection relationships, simplified control policies, simplified communication methods, is fast and efficient, and has a reduced risk of failure.
本実施例では、DCU101がサンプリング信号を取得し、内部の演算ユニット502で演算を行い、プロセッサ501が論理判断を行って制御ポリシーを決定するので、本実施例に係る電気自動車の制御システム100は、制御能力が集中し、応答が速く、車両のエネルギー管理と電力配分をより良く行うことができる。 In this embodiment, the DCU 101 acquires the sampling signal, the internal arithmetic unit 502 performs calculations, and the processor 501 performs logical judgments to determine the control policy. Therefore, the electric vehicle control system 100 according to this embodiment has concentrated control capabilities, is fast in response, and can perform better vehicle energy management and power distribution.
比較として、図6は、従来技術における自動車制御システムの概略構成図である。 For comparison, Figure 6 is a schematic diagram of an automobile control system in the prior art.
図6に示すように、従来技術における自動車制御システム600は、BMS603と、VCU604と、PDU605と、MCU606とを有する。BMS603は、VCU604に接続され、VCU604は、PDU605、MCU606に接続される。 As shown in FIG. 6, a conventional automobile control system 600 includes a BMS 603, a VCU 604, a PDU 605, and an MCU 606. The BMS 603 is connected to the VCU 604, and the VCU 604 is connected to the PDU 605 and the MCU 606.
BMS603は、電池電流サンプリングユニット111と、電池電圧サンプリングユニット112と、電池温度サンプリングユニット113と、メインスイッチ104とに接続され、電池電流サンプリングユニット111、電池電圧サンプリングユニット112、及び電池温度サンプリングユニット113は、動力電池102の電流、電圧、温度情報を収集し、サンプリング信号をBMS603に送信する。BMS603は、動力電池102の電流、電圧及び温度情報をVCU604に伝送し、VCU604は演算及び判断を行い、判断結果に応じて、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110のオン/オフを制御するようにPDU605へ指令を発し、動力電池102の各電力消費機器へ供給する電流を制御するようにBMS603へ指令を発する。 The BMS 603 is connected to the battery current sampling unit 111, the battery voltage sampling unit 112, the battery temperature sampling unit 113, and the main switch 104. The battery current sampling unit 111, the battery voltage sampling unit 112, and the battery temperature sampling unit 113 collect current, voltage, and temperature information of the power battery 102 and transmit the sampling signal to the BMS 603. The BMS 603 transmits the current, voltage, and temperature information of the power battery 102 to the VCU 604, which performs calculations and judgments, and issues a command to the PDU 605 to control the on/off of the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110 according to the judgment results, and issues a command to the BMS 603 to control the current supplied to each power consumption device of the power battery 102.
PDU605は、スイッチ電圧サンプリングユニット115を介して第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第3スイッチ110に接続され、スイッチ電圧サンプリングユニット115は、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110の電圧信号を収集し、サンプリング信号をPDU605に送信し、PDU605は第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110のサンプリング信号をVCU604に伝送し、VCU604は、演算及び判断を行い、判断結果に応じて、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第Nのスイッチ110を直接制御する又はPDU605を介して制御する。 The PDU 605 is connected to the first switch 106, the second switch 108, and the third switch 110 via the switch voltage sampling unit 115. The switch voltage sampling unit 115 collects the voltage signals of the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110 and transmits the sampling signals to the PDU 605. The PDU 605 transmits the sampling signals of the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110 to the VCU 604. The VCU 604 performs calculations and judgments, and controls the first switch 106, the second switch 108, and the Nth switch 110 directly or via the PDU 605 according to the judgment results.
MCU606は、電流サンプリングユニット116、電圧サンプリングユニット114、及び温度サンプリングユニット117を介してモータ駆動モジュール103に接続され、電流サンプリングユニット116、電圧サンプリングユニット114、及び温度サンプリングユニット117は、モータ駆動モジュール103の電流、電圧、及び温度情報を収集し、MCU606にサンプリング信号を送信する。MCU606は、モータ駆動モジュール103の電流、電圧、及び温度情報をVCU604に伝送する。VCU604は、演算及び判断を行い、判断結果に応じてモータモータを制御するように駆動モジュール103へ指令を発し、例えばトルクや回転数などの駆動信号を出力するようにモータへ指令を発する。 The MCU 606 is connected to the motor drive module 103 via the current sampling unit 116, the voltage sampling unit 114, and the temperature sampling unit 117, which collect current, voltage, and temperature information of the motor drive module 103 and send sampling signals to the MCU 606. The MCU 606 transmits the current, voltage, and temperature information of the motor drive module 103 to the VCU 604. The VCU 604 performs calculations and judgments, and issues commands to the drive module 103 to control the motor according to the judgment results, and issues commands to the motor to output drive signals such as torque and rotation speed.
以上のように、従来技術では、VCU、BMS、PDU、MCUがそれぞれ独立して管理・制御を行い、互いに複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行し、応答が遅く、故障率が高い。 As described above, in conventional technology, the VCU, BMS, PDU, and MCU are each managed and controlled independently, and communicate with each other in complex ways, implementing complex control policies, resulting in slow response times and a high failure rate.
比較として、図7は、従来技術における自動車制御システムの高圧配電概略図である。 For comparison, Figure 7 is a schematic diagram of high-voltage power distribution in an automotive control system in the prior art.
図7に示す自動車制御システム600は、BMS603と、VCU604と、PDU605と、モータコントローラ608とを有する。PDU605、電気除霜リレーK5、エアコンと温風リレーK6、オイルポンプDC/AC209及びエアポンプDC/AC210の補助駆動リレーK7、DC/DCリレーK8などは、高圧配電ボックス701内に設けられており、PDU605は、電気除霜リレーK5、エアコンと温風リレーK6、オイルポンプDC/AC209及びエアポンプDC/AC210の補助駆動リレーK7、DC/DCリレーK8を制御することで、水冷ユニット205、電気除霜設備206、電動エアコン207、電気ファンヒーター208、オイルポンプDC/AC209、エアポンプDC/AC210及びDC/DC203などの電気消費機器に対し、高圧の制御を行う。 The automobile control system 600 shown in FIG. 7 has a BMS 603, a VCU 604, a PDU 605, and a motor controller 608. The PDU 605, the electric defrost relay K5, the air conditioner and hot air relay K6, the auxiliary drive relay K7 of the oil pump DC/AC 209 and the air pump DC/AC 210, the DC/DC relay K8, and the like are provided in a high-voltage distribution box 701, and the PDU 605 controls the electric defrost relay K5, the air conditioner and hot air relay K6, the auxiliary drive relay K7 of the oil pump DC/AC 209 and the air pump DC/AC 210, and the DC/DC relay K8 to perform high-voltage control for electrical consumption devices such as the water cooling unit 205, the electric defrost equipment 206, the electric air conditioner 207, the electric fan heater 208, the oil pump DC/AC 209, the air pump DC/AC 210, and the DC/DC 203.
BMS603と、動力電池102の負極に接続された総負極リレーK0と、充電ポート204の正極に接続されている充電正極リレーK1と、モータコントローラ608の正極に接続されているメイン正極リレーK2と、プリチャージリレーK3と、水冷ユニットリレーK4などは、BMS配電ボックス702内に設けられている。BMS603は、主にモータコントローラ608のモータ駆動モジュール606(インバータ)に対し、高圧の制御を行う。 The BMS 603, the total negative electrode relay K0 connected to the negative electrode of the power battery 102, the charging positive electrode relay K1 connected to the positive electrode of the charging port 204, the main positive electrode relay K2 connected to the positive electrode of the motor controller 608, the pre-charge relay K3, the water cooling unit relay K4, etc. are provided in the BMS distribution box 702. The BMS 603 mainly controls high voltage for the motor drive module 606 (inverter) of the motor controller 608.
従来技術では、VCU604とBMS603とは、それぞれ高圧ボックスを配置し、電力消費機器のトポロジーが複雑で、配線が多い。VCU604とBMS603との間でCANによる情報のやり取りが行われ、互いに論理を判断し、さらにリレーのオンを実行することで、電源投入/遮断時間が長くなる。VCU604とBMS603の間の情報交換通信は、ソフトウェアの実行階層で、通信プロトコルを必要とするので、通信損失、遅延のリスクと状況が存在する。従って、両者の間の情報交換に影響を与え、故障を引き起こし、電源投入(高圧投入)に失敗し、車両が正常に起動できず、ユーザの体験に影響を与えている。 In the prior art, the VCU 604 and the BMS 603 are each arranged in a high-voltage box, and the topology of the power consuming devices is complicated and there is a lot of wiring. Information is exchanged between the VCU 604 and the BMS 603 via CAN, and they judge each other's logic and further execute relay on, which lengthens the power on/off time. The information exchange communication between the VCU 604 and the BMS 603 is at the software execution layer and requires a communication protocol, so there are risks and situations of communication loss and delay. This affects the information exchange between the two, causing failures, failure to power on (high voltage on), and failure to start the vehicle normally, affecting the user's experience.
本願の実施例に係る電気自動車の制御方法において、電気自動車は、DCU101を有し、該制御方法は、DCU101が動力電池102、電力消費機器105、107のサンプリング信号を受信し、サンプリング信号に応じて動力電池102、電力消費機器105、107を管理・制御することを備える。 In the electric vehicle control method according to the embodiment of the present application, the electric vehicle has a DCU 101, and the control method includes the DCU 101 receiving sampling signals from the power battery 102 and the power consumption devices 105 and 107, and managing and controlling the power battery 102 and the power consumption devices 105 and 107 in response to the sampling signals.
即ち、DCU101は、従来技術におけるBMS、MCU、VCUの機能を集積しているため、制御ポリシーを簡略化し、通信方式を簡略化し、データ送受信時間を省き、総合データ処理能力を向上させ、電源投入/遮断時間を削減し、故障発生率を低減することができる。 In other words, because DCU101 integrates the functions of the BMS, MCU, and VCU in conventional technology, it is possible to simplify the control policy, simplify the communication method, eliminate the time required for data transmission and reception, improve the overall data processing capacity, reduce the time required for powering on/off, and reduce the rate of failures.
いくつかの可能な実施例では、DCU101は、スイッチモジュール401のサンプリング信号を受信し、該サンプリング信号に応じて、前記スイッチモジュール401のオン及びオフを制御する。 In some possible embodiments, the DCU 101 receives a sampling signal from the switch module 401 and controls the on and off of the switch module 401 in response to the sampling signal.
DCU101は、PDUの機能をさらに集積しているため、本実施例に係る電気自動車の制御方法は、制御ポリシー、通信方式をさらに簡略化している。 Since the DCU 101 further integrates the functions of the PDU, the control policy and communication method of the electric vehicle according to this embodiment are further simplified.
いくつかの可能な実施例では、DCU101は、電力消費機器105、107、103の状態を検出し、検出データを演算して、これらの電力消費機器の制御ポリシーを決定する。 In some possible implementations, the DCU 101 detects the state of the power consumers 105, 107, and 103, calculates the detected data, and determines a control policy for these power consumers.
即ち、DCU101内で演算及び論理判断を行い、演算結果を共有することができるため、従来技術における各コントローラが個別に処理し、さらにデータ転送を行うプロセスを省き、総合的な処理能力を大幅に向上させ、また、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定する必要もない。 In other words, calculations and logical decisions are performed within the DCU 101, and the calculation results can be shared, eliminating the process of each controller processing individually and then transferring data as in conventional technology, significantly improving overall processing power, and eliminating the need to formulate complex communication protocols or control policies.
いくつかの可能な実施例では、DCU01は、電力消費機器及び電流サンプリングユニットと信号線を介して接続され、ハードワイヤを介してスイッチモジュール401と接続されている。 In some possible implementations, the DCU01 is connected to the power consumer and current sampling unit via signal lines and to the switch module 401 via hardwires.
DCU101は、ハードワイヤを介してスイッチモジュール401と接続されているので、信号を高速に伝送でき、スイッチモジュールの高速制御を実現できる。 The DCU 101 is connected to the switch module 401 via a hardwire, allowing signals to be transmitted at high speed, enabling high-speed control of the switch module.
いくつかの可能な実施例では、電力消費機器は、オイルポンプDC/AC209と、エアポンプDC/AC210と、電動エアコン207と、電気ファンヒーター208と、電気除霜設備206と、水冷ユニット205と、DC/DC203などとを含む。 In some possible embodiments, the power consuming devices include an oil pump DC/AC 209, an air pump DC/AC 210, an electric air conditioner 207, an electric fan heater 208, an electric defroster 206, a water cooling unit 205, a DC/DC 203, etc.
即ち、DCU101は、上記電力消費機器を制御して、車両高圧電力配分及び制御を最適化する。 That is, the DCU 101 controls the above power consuming devices to optimize vehicle high voltage power distribution and control.
以上のように本発明の実施例に係る電気自動車の制御システム及び制御方法は、電気自動車の電源投入フロー、電源遮断フロー、充電フローを最適化することができる。以下、具体的に説明する。 As described above, the electric vehicle control system and control method according to the embodiment of the present invention can optimize the power-on flow, power-off flow, and charging flow of an electric vehicle. A detailed description is given below.
図8は、本願のいくつの実施例に係る電気自動車の電源投入方法のフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart of a method for powering up an electric vehicle according to some embodiments of the present application.
本願の実施例に係る電気自動車の電源投入方法800では、電気自動車は、上述したようなDCU101を有し、DCU101は、動力電池102、スイッチモジュール401、電力消費機器103、105、107のサンプリング信号を受信し、サンプリング信号に応じて動力電池102、スイッチモジュール401、電力消費機器103、105、107を管理・制御する。 In the power-on method 800 for an electric vehicle according to an embodiment of the present application, the electric vehicle has a DCU 101 as described above, which receives sampling signals from the power battery 102, the switch module 401, and the power consumption devices 103, 105, and 107, and manages and controls the power battery 102, the switch module 401, and the power consumption devices 103, 105, and 107 in response to the sampling signals.
図8に示すように、本実施例に係る電源投入方法800は、
DCU101は、高圧投入要求信号を検出して、電源投入フローの起動を開始するs8101と、
DCU101は、初期化を行い、セルフチェックを完了し、初期化に失敗し又は初期化がタイムアウトした場合、s8103を行い、正常である場合、s8104を行うs8102と、
故障を報告し、電源の投入を禁止するs8103と、
DCU101は、各高圧電力消費機器がオフであって出力を禁止するか否かを検出し、いいえであれば、s8104を繰り返し、はいであれば、s8105を実行するs8104と、
DCU101は、電源投入禁止の故障があるか否かを判断し、はいであれば、s8103を行い、いいえであれば、s8106を行うs8105と、
DCU101は、電圧サンプリングにより、リレーの接点診断を行い、正常であるか否かを判断し、いいえであれば、s8103を行い、はいであれば、s8107を行うs8106と、
電源の投入条件を満たした場合、DCU101は、メイン負極リレーK0へオン指令を送信し、メイン回路をオンにするs8107と、
DCU101は、メイン負極リレーK0が正常にオンしているか否かを検出し、いいえであれば、s8103を行い、はいであれば、s8109を行うs8108と、
DCU101は、プリチャージリレーK4にオン指令を送信し、プリチャージ回路をオンにしてモータ駆動モジュール103をプリチャージするs8109と、
DCU101は、プリチャージリレーK4が一定時間(例えば200ms)で正常にオンしているか否かを検出し、いいえであれば、s8103を行い、はいであれば、s8111を行うs8110と、
DCU101は、メイン正極リレーK3にオン指令を送信し、モータ駆動回路をオンにするs8111と、
DCU101は、メイン正極リレーK3が正常にオンしているか否かを検出し、いいえであれば、s8103を行い、はいであれば、s8113を行うs8112と、
DCU101は、プリチャージリレーK4にオフ指令を送信し、プリチャージ回路をオフにし、プリチャージを終了するs8113と、
車両は高圧状態に入り、メイン回路の電源投入に成功するs8114と、
走行を許可し、待機(ready)状態に入るs8115と、を備える。
As shown in FIG. 8, the power-on method 800 according to the present embodiment includes the following steps:
The DCU 101 detects the high voltage supply request signal and starts the power supply supply flow in step S8101.
The DCU 101 performs initialization, completes a self-check, and performs s8103 if the initialization fails or times out, and performs s8104 if the initialization is normal.
s8103 reporting the fault and inhibiting power-on;
The DCU 101 detects whether each high-voltage power consuming device is off and output is prohibited, and if the result is No, repeats s8104, and if the result is Yes, executes s8105.
The DCU 101 judges whether or not there is a power-on prohibition fault, and if the judgment is Yes, performs s8103, and if the judgment is No, performs s8106.
The DCU 101 performs a contact diagnosis of the relay by voltage sampling to determine whether it is normal or not. If the result is NO, the process proceeds to step s8103. If the result is YES, the process proceeds to step s8107.
When the power-on condition is satisfied, the DCU 101 transmits an ON command to the main negative relay K0 to turn on the main circuit (s8107).
The DCU 101 detects whether the main negative relay K0 is normally on or not, and if the result is NO, executes s8103, and if the result is YES, executes s8109.
The DCU 101 transmits an ON command to the precharge relay K4 to turn on the precharge circuit and precharge the motor driving module 103 (s8109).
The DCU 101 detects whether the precharge relay K4 is normally turned on for a certain period of time (for example, 200 ms), and if the result is NO, the DCU 101 executes s8103, and if the result is YES, the DCU 101 executes s8111;
The DCU 101 transmits an ON command to the main positive relay K3 to turn on the motor drive circuit (s8111).
The DCU 101 detects whether the main positive relay K3 is normally turned on or not, and if the result is NO, performs step s8103, and if the result is YES, performs step s8113; and
The DCU 101 transmits an OFF command to the precharge relay K4 to turn off the precharge circuit and terminate the precharge in step s8113.
The vehicle enters a high voltage state and the main circuit is successfully powered on (S8114).
and s8115, permitting the vehicle to travel and entering a ready state.
車両が高圧状態に入るとは、主にモータ109が高圧状態に入ることである。DCU101は、指令を送信し、水冷ユニットリレーK5、電気除霜リレーK6、エアコン温風リレーK7、補助駆動リレーK8をオンにする。即ち、すべてのリレーをオンにし、水冷ユニット回路、電気除霜回路、エアコン温風回路、補助駆動回路をオンにし、車両の高圧電源投入を完了する。 When the vehicle enters a high-pressure state, it mainly means that the motor 109 enters a high-pressure state. The DCU 101 sends a command to turn on the water-cooled unit relay K5, the electric defrost relay K6, the air conditioner hot air relay K7, and the auxiliary drive relay K8. In other words, it turns on all relays, turns on the water-cooled unit circuit, the electric defrost circuit, the air conditioner hot air circuit, and the auxiliary drive circuit, and completes turning on the high-voltage power to the vehicle.
ここで、s8106において、リレーの接点診断が完了すると、DCU101の内部は、電力消費機器105、107の情報を読み取り、例えば、この情報は、オンにする必要がある電力消費機器、各電力消費機器の定格電力などを含む。さらに、異なる電力消費機器の定格電力及び重みに応じて、電池の充電状態(SOC)を参考して演算する。そして、演算結果に応じて、ある電力消費機器に対して電力を配分する制御処理を行う必要があるか否かを判断し、高圧配分を完了する。 Here, in s8106, when the relay contact diagnosis is completed, the inside of DCU 101 reads information on power consumption devices 105, 107, and this information includes, for example, the power consumption devices that need to be turned on, the rated power of each power consumption device, etc. Furthermore, calculations are performed with reference to the battery state of charge (SOC) according to the rated power and weight of the different power consumption devices. Then, depending on the calculation results, it is determined whether or not control processing for allocating power to a certain power consumption device needs to be performed, and high voltage allocation is completed.
s8107において、電源投入条件は、
a.BMS603がプログラム更新状態でないことと、
b.高圧連動故障がないことと、
c.ACAN通信損失がないことと、
d.BMS603給電電源故障がないことと、
e.システムコア電圧の概要データが全て揃っていることと、
f.CSC温度の概要データが全て揃っていることと、
g.Pack(電池パック)電流が有効であることと、
h.システムコア電圧サンプリング線の抜け落ち故障がないことと、
i.システムコア電圧の範囲外故障がないことと、
j.モジュール温度センサの軽微な故障がないことと、
k.モジュール温度センサの深刻な故障がないことと、
l.SCAN通信損失故障がないことと、
m.内部通信故障がないことと、
n.電流センサの故障がないことと、
o.絶縁警報故障がないことと、
p.内側高圧回路遮断故障がないことと、
q.メイン正極リレー、メインプリチャージリレーがオフ状態であることと、を備える。
In S8107, the power-on condition is
a. The BMS 603 is not in a program update state;
b. There are no high voltage interlocking faults;
c. There is no ACAN communication loss;
d. There is no failure of the BMS603 power supply;
e. Complete system core voltage profile; and
f. Complete CSC temperature summary data; and
g. The battery pack current is valid;
h. There is no dropout failure of the system core voltage sampling line;
i. There is no out-of-range fault on the system core voltage;
j. There is no minor malfunction of the module temperature sensor;
k. There is no serious failure of the module temperature sensor;
l. There is no SCAN communication loss failure;
m. There is no internal communication failure;
n. There is no failure of the current sensor;
o. There are no insulation alarm failures;
p. There is no internal high voltage circuit interruption failure,
q. The main positive relay and the main pre-charge relay are in an off state.
以上の実施例の電源投入方法により、DCU101は、BMS、VCU、PDU、MCUの機能を集積しており、DCU101は、リレーを直接制御するので、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術の電源投入過程においてVCU604、BMS603、PDU605がそれぞれ独立して動作し、互いに複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行している状況を簡略化することができる。本実施例では、DCU101は、電源投入条件を検出して演算し、論理判断を行い、演算結果が共有になり、従来技術のように各コントローラが相互にデータを転送し、VCU604により判断するプロセスはなく、このため、本実施例に係る電源投入方法は、通信方式が簡単であり、応答が速く、電源投入時間が短く、故障率が低い。 According to the power-on method of the above embodiment, DCU101 integrates the functions of BMS, VCU, PDU, and MCU, and DCU101 directly controls the relays, so that the control capability is concentrated and the response is fast, and the situation in the power-on process of the conventional technology in which VCU604, BMS603, and PDU605 each operate independently, perform complex communication with each other, and execute complex control policies can be simplified. In this embodiment, DCU101 detects the power-on conditions, performs calculations, makes logical judgments, and the calculation results are shared. There is no process in which each controller transfers data to each other and makes judgments by VCU604 as in the conventional technology. Therefore, the power-on method of this embodiment has a simple communication method, a fast response, a short power-on time, and a low failure rate.
図9は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の電源遮断方法のフローチャートである。 Figure 9 is a flowchart of a method for shutting down the power supply of an electric vehicle according to some embodiments of the present application.
本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の電源遮断方法1000において、電気自動車は、上述したようなDCU101を有し、DCU101は、動力電池102、スイッチモジュール401、電力消費機器103、105、107のサンプリング信号を受信し、サンプリング信号に応じて動力電池102、スイッチモジュール401、電力消費機器103、105、107を管理・制御する。 In the power cut-off method 1000 for an electric vehicle according to some embodiments of the present application, the electric vehicle has a DCU 101 as described above, which receives sampling signals from the power battery 102, the switch module 401, and the power consumption devices 103, 105, and 107, and manages and controls the power battery 102, the switch module 401, and the power consumption devices 103, 105, and 107 in response to the sampling signals.
電源遮断方式には、受動的電源遮断と能動的電源遮断との2種類があり、故障などの緊急時に、DCU101は、電源遮断を実施する電源遮断指令を発して、受動的電源遮断となり、DCU101は、指令を受信して能動的に電源遮断要求を発し、電源遮断を実施し、能動的電源遮断となる。図9は、本願のいくつかの実施例に係る受動的電源遮断方法のフローチャートを示す。 There are two types of power cutoff methods: passive power cutoff and active power cutoff. In an emergency such as a failure, the DCU 101 issues a power cutoff command to cut off the power, resulting in a passive power cutoff. The DCU 101 receives the command and actively issues a power cutoff request, cutting off the power, resulting in an active power cutoff. Figure 9 shows a flowchart of a passive power cutoff method according to some embodiments of the present application.
図9に示すように、本実施例に係る電源遮断方法1000は、
DCU101は、車両に電源投入禁止故障が発生するか、又はDCU601自体に故障が発生して電源遮断を要求するかを判断し、いいえであれば、s10201を繰り返し、はいであれば、s9202を行うS9201と、
DCU101は、電源遮断指令を送信し、電源遮断フローの起動を開始するS9202と、
DCU101は、メイン回路電流が設定閾値未満であるか否か、例えば設定閾値15A未満であるか否かを検出し、いいえであれば、s9203を繰り返し、はいであれば、s9204を行うS9203と、
DCU101は、メイン正極リレーK3にオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにするS9204と、
DCU101は、メイン正極リレーK3がオフ状態であるか否かを検出し、いいえであれば「タイムアウト判断」を行い、はいであれば、s9206を行うS9205と、
DCU101は、メイン負極リレーK0にオフ指令を送信し、メイン回路をオフにするS9206と、
高圧での電源遮断に成功するS9207と、
全てのウェイクアップソースが無効であるか否かを検出し、いいえであれば、s9208を繰り返し、はいであれば、24HDC/DCウェイクアップ要求に合わせてs9209を行うS9208と、
電源を遮断して、スリープするS9209と、を備える。
As shown in FIG. 9, the power cut-off method 1000 according to the present embodiment includes the following steps:
The DCU 101 judges whether a power-on prohibition fault occurs in the vehicle or whether a fault occurs in the DCU 601 itself and requests a power cutoff. If the fault is not present, the process repeats step s10201. If the fault is present, the process performs step s9202.
The DCU 101 transmits a power-off command and starts a power-off flow (S9202).
The DCU 101 detects whether the main circuit current is less than a set threshold, for example, less than a set threshold of 15 A, and if the result is No, repeats s9203, and if the result is Yes, performs s9204.
The DCU 101 transmits an OFF command to the main positive relay K3 to turn off the motor drive circuit (S9204).
The DCU 101 detects whether the main positive relay K3 is in the off state, and if not, performs a "timeout determination". If yes, performs S9206.
The DCU 101 transmits an OFF command to the main negative relay K0 to turn off the main circuit (S9206);
S9207 succeeds in cutting off the power supply with high voltage,
S9208: detect whether all wake-up sources are invalid, and if not, repeat s9208; if yes, perform s9209 according to the 24 HDC/DC wake-up request;
and S9209, which cuts off the power and goes to sleep.
S9203において、メイン回路電流の設定閾値は、一般に15A以下である。DCU101は、メイン回路電流が設定閾値未満であるか否かを検出し、メイン回路電流がこの閾値未満であれば、電源遮断を実施して、負荷での電源遮断を避けることができ、そうでなければ、車両全体のデバイス性能に影響を与える可能性がある。 In S9203, the set threshold of the main circuit current is generally 15A or less. DCU101 detects whether the main circuit current is less than the set threshold, and if the main circuit current is less than this threshold, it can perform a power cut to avoid power cut at the load, which may otherwise affect the device performance of the entire vehicle.
S9208において、24h監視要求に基づき、キーウェイクアップ信号が無効で、且つ高圧での電源遮断が完了した後、走行電源遮断監視状態に入り、5分間連続監視し、過温度や過電圧などの限界故障が発生した場合、例えばレベル2、あるいは単体電池不足電圧がレベル1であること、あるいはその他の状態となるSOCが低すぎるまで監視を続け、モード切り替えを行う。 In S9208, based on the 24-hour monitoring request, if the key wake-up signal is invalid and the high-voltage power cutoff is complete, the driving power cutoff monitoring state is entered and continuous monitoring is performed for 5 minutes. If a critical fault such as over-temperature or over-voltage occurs, monitoring continues until, for example, the SOC reaches level 2, or the individual battery undervoltage reaches level 1, or another state occurs when the SOC becomes too low, and then the mode is switched.
本願の以上の実施例に係る電源遮断方法によれば、DCU101がリレーを直接制御するため、制御能力が集中し、応答が早く、従来技術におけるVCU604、BMS603、PDU605がそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するプロセスを簡略化することができるため、本実施例に係る電源遮断方法は、通信方式と制御ポリシーが簡単であり、電源遮断時間を短縮し、故障率を低減することができる。 According to the power shutdown method of the above embodiment of the present application, the DCU 101 directly controls the relays, so the control capacity is concentrated and the response is fast, and the process of executing a complex control policy in the conventional technology, in which the VCU 604, BMS 603, and PDU 605 each operate independently and communicate with each other in a complex manner, can be simplified. Therefore, the power shutdown method of the present embodiment has a simple communication method and control policy, shortens the power shutdown time, and reduces the failure rate.
図10は、本願の他の実施例に係る電気自動車の電源遮断方法のフローチャートである。 Figure 10 is a flowchart of a method for shutting off the power supply to an electric vehicle according to another embodiment of the present application.
図10は、本願のいくつかの実施例に係る能動的電源遮断方法のフローチャートを示す。 Figure 10 shows a flowchart of an active power-off method according to some embodiments of the present application.
図10に示すように、本実施例に係る電源遮断方法1100は、
DCU101は、電源遮断指令を受信し、電源遮断要求を発して電源遮断フローを起動するS1101と、
DCU101は、各電力消費機器105、107をオフにするS1102と、
DCU101は、水冷ユニットリレーK5、電気除霜リレーK6、エアコン温風リレーK7をオフにし、水冷ユニット回路、電気除霜回路、エアコン温風回路をオフにするS1103と、
DCU101は、メイン回路電流を収集し、メイン回路電流が閾値未満であるか否かを検出するとともに、モータバスバー電流を収集し、その電流を最短時間で閾値まで低減させるS1104と、
DCU101は、メイン正極リレーK3にオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにするS1105と、
DCU101は、メイン正極リレーK3がオフ状態であるか否かを検出し、いいえであれば、「タイムアウト判断」を行い、はいであれば、s20207を行うS1106と、
DCU101は、メイン負極リレーK0にオフ指令を送信し、メイン回路をオフにするS1107と、
高圧での電源遮断に成功するS1108と、
全てのウェイクアップソースが無効であるか否かを検出し、いいえであれば、s1109を繰り返し、はいであれば、24HDC/DCウェイクアップ要求に合わせてs1110を行うS1109と、
電源を遮断して、スリープするS1110と、を備える。
As shown in FIG. 10, the power cut-off method 1100 according to the present embodiment includes the following steps:
The DCU 101 receives a power-off command, issues a power-off request, and starts a power-off flow (S1101);
The DCU 101 turns off each of the power consumption devices 105 and 107 in step S1102.
The DCU 101 turns off the water-cooling unit relay K5, the electric defrost relay K6, and the air conditioner hot air relay K7, and turns off the water-cooling unit circuit, the electric defrost circuit, and the air conditioner hot air circuit (S1103).
S1104: the DCU 101 collects a main circuit current, detects whether the main circuit current is less than a threshold, collects a motor bus bar current, and reduces the current to the threshold in the shortest time;
The DCU 101 transmits an OFF command to the main positive relay K3 to turn off the motor drive circuit (S1105).
The DCU 101 detects whether the main positive relay K3 is in the off state, and if not, performs a "timeout determination". If yes, performs S20207 in S1106;
The DCU 101 transmits an OFF command to the main negative relay K0 to turn off the main circuit (S1107);
S1108, in which the high voltage power supply is successfully cut off;
S1109: detect whether all wake-up sources are invalid, if no, repeat s1109, if yes, perform s1110 according to the 24 HDC/DC wake-up request;
and S1110, which shuts off the power and goes to sleep.
S1104において、例えば、設定閾値が15Aであり、メイン回路電流が閾値よりも大きければ、s1104を繰り返し、閾値よりも小さければ、s1105を行う。メイン回路電流の閾値は、一般に15A以下に設定される。 In S1104, for example, if the set threshold is 15 A and the main circuit current is greater than the threshold, S1104 is repeated, and if it is less than the threshold, S1105 is performed. The main circuit current threshold is generally set to 15 A or less.
本願の以上の実施例に係る電源遮断方法によれば、DCU101は、リレーを直接制御するため、制御能力が集中し、応答が早く、従来技術におけるVCU、BMS、PDUがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するプロセスを簡略化することができるので、本実施例に係る電源遮断方法は、通信方式と制御ポリシーが簡単であり、電源遮断時間を短縮し、故障率を低減することができる。 According to the power shutdown method of the above embodiment of the present application, the DCU 101 directly controls the relays, so the control capabilities are concentrated and the response is fast, and the process of executing a complex control policy in the conventional technology, in which the VCU, BMS, and PDU each operate independently and communicate with each other in a complex manner, can be simplified. Therefore, the power shutdown method of the present embodiment has a simple communication method and control policy, shortens the power shutdown time, and reduces the failure rate.
図11(図11A及び図11B)は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の充電方法のフローチャートである。 Figure 11 (Figures 11A and 11B) is a flowchart of a method for charging an electric vehicle according to some embodiments of the present application.
本願の実施例における充電装置は、普通充電スタンド、スーパー充電スタンド、自動車からグリッドへ(vehicle to grid、V2G)のモードをサポートする充電スタンド、あるいは、動力電池を充放電可能な充放電装置/機器等であってもよい。本願の実施例は、充電装置の具体的な種類や具体的な適用シーンを限定するものではない。 The charging device in the embodiments of the present application may be a normal charging station, a super charging station, a charging station that supports a vehicle to grid (V2G) mode, or a charging/discharging device/equipment that can charge and discharge a power battery. The embodiments of the present application do not limit the specific type of charging device or the specific application scene.
本願の実施例に係る電気自動車の充電方法1200において、電気自動車は、上述したようなDCU101を有し、DCU101は、動力電池102、スイッチモジュール401、電力消費機器103、105、107のサンプリング信号を受信し、サンプリング信号に応じて、動力電池102、スイッチモジュール401、電力消費機器103、105、107を管理・制御する。 In the electric vehicle charging method 1200 according to an embodiment of the present application, the electric vehicle has a DCU 101 as described above, and the DCU 101 receives sampling signals from the power battery 102, the switch module 401, and the power consumption devices 103, 105, and 107, and manages and controls the power battery 102, the switch module 401, and the power consumption devices 103, 105, and 107 in response to the sampling signals.
図11に示すように、充電方法1200は、
充電スタンドの充電ガン301のプラグが充電ポート204に挿入接続されて、充電スタンド内部で処理した後、充電スタンドは、DCU101にウェイクアップ信号を出力し、s1202又はs1301を行うs1201と、
DCU101は、ウェイクアップ信号A++を受信するs1202と、
DCU101は、セルフチェックを行い、初期化を実施した後、故障の有無を判断し、はいであれば、s1205を行い、いいえであれば、s1204を行うs1203と、
対応する故障処理モードに入るs1204と、
DCU101は、充電接続信号CC2が有効であるか否かを判断し、いいえであれば、s1205を繰り返し、はいであれば、s1206を行うs1205と、
DCU101は、充電ガンの挿入が成功したと判断し、走行を禁止するs1206と、
車両に充電禁止の故障があるか否かを判断し、はいであれば、s1208を行い、いいえであれば、s1209を行うs1207と、
故障を報告して、充電を停止するs1207と、
国家標準充電フローに入るs1209と、
DCU101は、充電負極リレーK2にオン指令を送信して、充電回路をオンにするs1210と、
充電負極リレーK2が正常にオンしているか否かを判断し、いいえであれば、sS1207を行い、はいであれば、s1212を行うs1211と、
DCU101は、充電正極リレーK1にオン指令を送信して、充電回路をオンにするs1212と、
DCU101は、充電正極リレーK1のオン状態情報を受信したか否かを検出し、いいえであれば、S1207を行い、はいであれば、S1214を行うs1213と、
充電スタンドは、充電を開始するs1214と、
DCU101は、充電状態のセルフチェックを行い、アクセサリ動作指令を送信する。アクセサリ動作指令とは、充電中に車両全体の熱管理及びそのコンポーネントを起動する必要があることであり、例えば、水冷ユニットのスイッチをオンにし、水冷を起動するs1215と、
DCU101は、メイン負極リレーK0のオン指令を送信して、メイン回路をオンにするs1216と、
DCU101は、メイン負極リレーK0の正常オン情報を受信したか否かを検出し、いいえであれば、s1207を行い、はいであれば、s1218を行うs1217と、
DCU101は、補助駆動リレーK8にオン指令を送信して、補助駆動回路をオンにするs1218と、
補助駆動リレーK8が正常にオンしているか否かを判断し、いいえであれば、s1207を行い、はいであれば、s1220を行う。DCU101は、水冷ユニットリレーK5のオン指令を送信するとともに、補助駆動リレーK8のオン指令を送信して、水冷ユニット回路、補助駆動回路をオンにするs1219と、
DCU101は、充電状態が終了条件に達したか否かを検出し、いいえであれば、s1220を繰り返し、はいであれば、s1221を行うs1220と、
DCU101は、充電終了指令を送信するs1221と、
DCU101は、充電正極リレーK1をオフにする指令を送信し、充電回路をオフにするs1222と、
DCU101は、充電負極リレーK2をオフにする指令を送信し、充電回路をオフにするs1223と、
DCU101は、補助駆動リレーK8をオフにする指令を送信し、補助駆動回路をオフにするs1224と、
DCU101は、メイン負極リレーK0をオフにする指令を送信し、メイン回路をオフにするs1225と、
DCU101は、全てのリレーがオフになったか否かを判断し、いいえであれば、s1227を行い、はいであれば、s1228を行うs1226と、
DCU101は、故障を報告するs1227と、
DCU101は、全てのウェイクアップが無効であるか否かを判断し、いいえであれば、s1228を繰り返し、はいであれば、s1229を行うs1228と、
システムの電源を遮断して、スリープするs1229と、
充電スタンドが国家標準充電フローを実行するs1301と、
充電終了条件を満たすs1302と、
充電を終了し、国家標準充電終了フローに入るs1303とを備える。
As shown in FIG. 11 , a charging method 1200 includes:
When the plug of the charging gun 301 of the charging stand is inserted and connected to the charging port 204 and processing is performed inside the charging stand, the charging stand outputs a wake-up signal to the DCU 101 and performs step s1202 or step s1301;
DCU 101 receives wake-up signal A++ (s1202);
The DCU 101 performs a self-check and initialization, and then judges whether or not there is a malfunction. If the result is Yes, the DCU 101 performs S1205. If the result is No, the DCU 101 performs S1204.
s1204 entering a corresponding fault handling mode;
The DCU 101 judges whether the charging connection signal CC2 is valid or not, and if the result is NO, repeats s1205, and if the result is YES, performs s1206.
The DCU 101 determines that the insertion of the charging gun has been successful and prohibits the vehicle from traveling (s1206).
s1207: determining whether the vehicle has a fault that prohibits charging; if so, performing s1208; if not, performing s1209;
s1207 reporting the malfunction and stopping the charging;
S1209, which is the national standard charging flow,
The DCU 101 transmits an ON command to the charging negative electrode relay K2 to turn on the charging circuit in step S1210.
It is determined whether the charging negative electrode relay K2 is normally on. If it is not, step s1207 is carried out. If it is, step s1212 is carried out.
The DCU 101 transmits an ON command to the charging positive electrode relay K1 to turn on the charging circuit in step s1212.
The DCU 101 detects whether or not it has received information on the ON state of the charging positive electrode relay K1. If the result is NO, the DCU 101 executes S1207. If the result is YES, the DCU 101 executes S1214.
The charging station starts charging in step s1214.
The DCU 101 performs a self-check of the charging state and transmits an accessory operation command, which indicates that the thermal management of the entire vehicle and its components need to be started during charging, for example, turning on the switch of the water cooling unit to start water cooling (s1215);
The DCU 101 transmits an ON command to the main negative relay K0 to turn on the main circuit in step s1216.
The DCU 101 detects whether or not the normal ON information of the main negative relay K0 has been received. If the result is NO, the DCU 101 executes step s1207. If the result is YES, the DCU 101 executes step s1218.
The DCU 101 transmits an ON command to the auxiliary drive relay K8 to turn on the auxiliary drive circuit in step s1218.
It is determined whether the auxiliary drive relay K8 is normally on, and if not, the process proceeds to step s1207, and if yes, the process proceeds to step s1220. The DCU 101 transmits an ON command to the water-cooling unit relay K5 and an ON command to the auxiliary drive relay K8 to turn on the water-cooling unit circuit and the auxiliary drive circuit in step s1219.
The DCU 101 detects whether the charging state has reached the end condition, and if the result is NO, repeats s1220, and if the result is YES, performs s1221.
The DCU 101 transmits a charging end command in step s1221.
The DCU 101 transmits a command to turn off the charging positive electrode relay K1 to turn off the charging circuit (s1222);
The DCU 101 transmits a command to turn off the charging negative electrode relay K2 to turn off the charging circuit in step s1223.
The DCU 101 transmits a command to turn off the auxiliary drive relay K8 to turn off the auxiliary drive circuit s1224.
The DCU 101 transmits a command to turn off the main negative relay K0 to turn off the main circuit in step s1225.
The DCU 101 judges whether all the relays are turned off, and if the answer is NO, performs step s1227. If the answer is YES, performs step s1228.
The DCU 101 reports the failure in step s1227.
The DCU 101 judges whether all wakeups are disabled, and if not, repeats s1228, and if yes, performs s1229.
s1229: shutting down the system power and putting it to sleep;
s1301, in which the charging station executes a national standard charging flow;
S1302: a charging end condition is satisfied;
and s1303, in which charging is terminated and a national standard charging termination flow is entered.
s1220において、充電を終了する条件は、
(1)満充電又はSOC設定条件の達成、charge finish。
(2)充電禁止の故障がある、charge stop。
(3)人為的に充電ガンを抜き、正常に充電を停止する、charge finish。
s1221において、例えば、DCU101は、充電状態が終了条件に達したか否か(SOCが100に達したか、設定値に達したか)を検出し、はいであれば、充電終了指令を送信する。
In step s1220, the condition for terminating charging is:
(1) Full charge or achievement of SOC setting condition, charge finish.
(2) There is a charging prohibition fault, charge stop.
(3) Manually unplug the charging gun to stop charging normally (charge finish).
In step S1221, for example, the DCU 101 detects whether the charging state reaches the termination condition (whether the SOC reaches 100 or a set value), and if yes, transmits a charge termination command.
CC1とは、充電中、非車載充電設備が接続確認接点の入力電圧信号により、充電プラグと充電コンセントとの接続状態を間断なく監視し、異常が発生すると、非車載充電設備が直ちに直流電源の出力をオフにし、オフロード完了後、スイッチをオフにすることを言う。
CC2とは、充電中に、100ms内で非車載充電設備が電池管理システムBMS603が周期的に送信した充電2113レベル要求メッセージを受信しなければ、非車載充電設備も直流電源の出力をオフする機能に応答することを言う。
CC1 means that during charging, the non-on-board charging equipment continuously monitors the connection status between the charging plug and the charging outlet using the input voltage signal of the connection confirmation contact, and if an abnormality occurs, the non-on-board charging equipment immediately turns off the output of the DC power supply, and turns off the switch after offloading is completed.
CC2 means that during charging, if the non-on-board charging equipment does not receive a charge 2113 level request message periodically sent by the battery management system BMS603 within 100 ms, the non-on-board charging equipment also responds with the function of turning off the output of the DC power supply.
本願の以上の実施例に係る充電方法では、DCU101は、リレーを直接制御するので、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるVCU604、BMS603、PDU605がそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する状況を簡略化することができるため、本実施例に係る充電方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単であり、故障を低減することができる。 In the charging method according to the above-described embodiment of the present application, the DCU 101 directly controls the relays, so that the control capacity is concentrated and the response is fast, and the situation in the prior art where the VCU 604, BMS 603, and PDU 605 each operate independently, communicate with each other in complex ways, and execute complex control policies can be simplified. Therefore, the charging method according to the present embodiment has a simple communication method and control policy, and can reduce failures.
本願の実施例に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、プロセッサが実行する際に、上記実施例のいずれかの方法を実行するコンピュータ実行可能な指令を記憶している。 A computer-readable storage medium according to an embodiment of the present application stores computer-executable instructions that, when executed by a processor, perform any of the methods according to the above embodiments.
本願の実施例に係る電子機器は、コンピュータ指令を記憶するためのメモリと、コンピュータ指令を実行することで、上述の実施例のいずれかの方法を実行するためのプロセッサとを備える。 An electronic device according to an embodiment of the present application includes a memory for storing computer instructions and a processor for executing the computer instructions to perform any of the methods according to the above-mentioned embodiments.
以上の各実施例は、単に本願の技術的手段を説明するためのものであるが、これらに限定されるものではない。なお、本願については、前述の各実施例を参照して詳細に説明したが、当業者であれば、前述した各実施例に記載された技術的手段に修正を加え、又は、その一部又は全部の技術的特徴を均等に置き換えることができ、これらの修正又は置き換えは、対応する技術的手段の本質を本願の各実施例に係る技術的手段の範囲から逸脱させるものではなく、いずれも、本願の特許請求の範囲及び明細書の範囲内に含まれるものとすることを理解できる。特に、各実施例に記載された各技術的特徴は、構造上の矛盾がない限り、任意の方法で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に陥る全ての技術的手段を含む。 The above examples are merely for the purpose of illustrating the technical means of the present application, but are not limited thereto. Although the present application has been described in detail with reference to the above examples, a person skilled in the art can make modifications to the technical means described in the above examples, or replace some or all of the technical features with equivalents, and such modifications or replacements do not cause the essence of the corresponding technical means to deviate from the scope of the technical means of the examples of the present application, and all of them are within the scope of the claims and the specification of the present application. In particular, the technical features described in the examples can be combined in any manner as long as there is no structural contradiction. The present application is not limited to the specific examples disclosed in this specification, but includes all technical means falling within the scope of the claims.
Claims (6)
前記電気自動車の制御システムは、
電気自動車の制御を行うパワードメインコントローラと、
電気自動車の動力電池、モータ駆動モジュールに対し、電流のサンプリングを行い、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電流サンプリングユニットと、
前記動力電池により駆動され、自身に流れる電流をサンプリングし、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電力消費機器と、
前記電力消費機器、前記モータ駆動モジュールの給電回路をオン/オフにするスイッチモジュールと、
前記スイッチモジュールに対し電圧のサンプリングを行い、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電圧サンプリングユニットと、を備え、
前記スイッチモジュールは、前記モータ駆動モジュールの正極に接続されているモータ駆動回路リレーK3及び前記動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーK0を含み、
前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器、前記電流サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、前記動力電池を管理し、前記モータ駆動モジュール、前記電力消費機器を制御し、
前記パワードメインコントローラは、前記電圧サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、前記スイッチモジュールのオン/オフを制御し、
前記パワードメインコントローラは、信号線を介して前記電力消費機器、前記電流サンプリングユニットと接続されており、
前記パワードメインコントローラは、ハードワイヤを介して前記スイッチモジュールと接続されており、
前記パワードメインコントローラは、
電源遮断指令を発し、
前記動力電池の前記負極に接続されているメイン回路電流が所定値よりも小さいか否かを検出し、
前記メイン回路電流が所定値よりも小さい場合に、前記モータ駆動回路リレーK3にオフ指令を送信して、モータ駆動回路をオフにし、前記メイン回路リレーK0にオフ指令を送信して、メイン回路をオフにする、ように構成されていて、
前記電源投入方法は、
前記パワードメインコントローラは、電源投入要求信号を検出してから初期化を行うステップと、
前記パワードメインコントローラは、初期化が完了した後、電源投入条件が満たされたか否かを検出するステップと、
前記パワードメインコントローラは、電源投入条件が満たされていると、前記動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオン指令を送信し、メイン回路をオンにするステップと、
前記パワードメインコントローラは、前記モータ駆動モジュールのプリチャージ回路リレーにオン指令を送信し、プリチャージ回路をオンにし、前記モータ駆動モジュールをプリチャージするステップと、
前記パワードメインコントローラは、前記モータ駆動モジュールの正極に接続されたモータ駆動回路リレーにオン指令を送信し、モータ駆動回路をオンにするステップと、
前記パワードメインコントローラは、前記プリチャージ回路リレーにオフ指令を送信し、プリチャージを終了し、メイン回路への電源の投入を完了するステップと、
前記パワードメインコントローラは、水冷ユニットリレー、電気除霜リレー、エアコン温風リレー、補助駆動リレーにオン指令を送信し、各高圧電力消費機器をオンにし、車両への電源の投入を完成するステップと、を含む、
電気自動車の電源投入方法。 1. A method for powering up an electric vehicle utilizing a control system of the electric vehicle, comprising:
The electric vehicle control system includes:
A power domain controller that controls the electric vehicle;
A current sampling unit for sampling current of a power battery and a motor drive module of an electric vehicle and sending a sampling signal to the power domain controller;
a power consumption device driven by the power battery, sampling a current flowing through the power consumption device and transmitting a sampling signal to the power domain controller;
a switch module for turning on/off a power supply circuit of the power consumption device and the motor drive module;
a voltage sampling unit configured to sample a voltage of the switch module and send a sampling signal to the power domain controller;
The switch module includes a motor drive circuit relay K3 connected to the positive electrode of the motor drive module and a main circuit relay K0 connected to the negative electrode of the power battery,
The power domain controller manages the power battery and controls the motor drive module and the power consumption device in response to the sampling signal transmitted from the power consumption device and the current sampling unit;
The power domain controller controls the on/off of the switch module according to the sampling signal sent from the voltage sampling unit;
the power domain controller is connected to the power consumption device and the current sampling unit via a signal line;
the power domain controller is connected to the switch module via a hardwire;
The power domain controller
A power cut command was issued,
Detecting whether a main circuit current connected to the negative electrode of the power battery is smaller than a predetermined value;
When the main circuit current is smaller than a predetermined value, an OFF command is sent to the motor drive circuit relay K3 to turn off the motor drive circuit, and an OFF command is sent to the main circuit relay K0 to turn off the main circuit,
The power-on method includes:
the power domain controller performs initialization after detecting a power-on request signal;
the power domain controller detects whether a power-on condition is met after the initialization is completed;
When a power-on condition is satisfied, the power domain controller sends an ON command to a main circuit relay connected to the negative electrode of the power battery to turn on a main circuit;
The power domain controller transmits an ON command to a precharge circuit relay of the motor drive module to turn on a precharge circuit and precharge the motor drive module;
The power domain controller transmits an ON command to a motor drive circuit relay connected to the positive electrode of the motor drive module to turn on the motor drive circuit;
the power domain controller sends an OFF command to the precharge circuit relay to terminate the precharge and complete power-on of the main circuit;
The power domain controller sends an ON command to the water cooling unit relay, the electric defrost relay, the air conditioner hot air relay, and the auxiliary drive relay to turn on each high voltage power consumer device, and completes power supply to the vehicle.
How to power up an electric vehicle.
前記高圧電力消費機器がオフして出力を禁止するか否かを検出することと、
車両側に電源投入禁止故障があるか否かを検出することと、
各リレーの接点を診断することと、を含む、
請求項1に記載の電源投入方法。 The step of the power domain controller detecting a power-on condition includes:
Detecting whether the high voltage power consuming device is turned off and output is prohibited;
Detecting whether or not there is a power-on prohibition fault on the vehicle side;
diagnosing the contacts of each relay;
The power-on method according to claim 1 .
前記パワードメインコントローラは、読み取った前記電力消費機器の情報に応じて演算を行い、演算結果に応じて前記電力消費機器に対し高圧の配分を行う、
請求項2に記載の電源投入方法。 After diagnosing each relay, the power domain controller reads information of power consumers stored in the power domain controller;
The power domain controller performs a calculation based on the information of the power consuming device that has been read, and allocates a high voltage to the power consuming device based on the calculation result.
The power-on method according to claim 2 .
請求項1~3のいずれか一項に記載の電源投入方法。 The information of the power consumption devices read by the power domain controller includes information of the power consumption devices to be turned on, and a rated power and a weight of each power consumption device.
The power-on method according to any one of claims 1 to 3 .
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 A computer-executable instruction is stored which, when executed by a processor, performs the method according to any one of claims 1 to 4.
A computer-readable storage medium comprising:
前記コンピュータ指令を実行することで、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法を実行するプロセッサとを備える、
ことを特徴とする電子機器。 a memory having computer instructions stored therein;
and a processor for executing the computer instructions to perform the method according to any one of claims 1 to 4.
1. An electronic device comprising:
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